Eu2O3修饰对纳米TiO2热稳定性及光催化活性的影响

通过浸渍过程实现了Eu2O3对溶胶水热法合成的锐钛矿相TiO2纳米粒子的表面修饰改性.重点研究了表面修饰对纳米锐钛矿相热稳定性及光催化活性的影响.结果表明,Eu2O3表面修饰抑制了锐钛矿相向金红石相的转变,相变温度由550℃左右升高到700℃左右,提高了纳米锐钛矿相TiO2的热稳定性,这与Eu2O3修饰在表面而阻碍了锐钛矿纳米粒子的直接接触有关.与未修饰的TiO2相比,经过700℃高温热处理的Eu2O3修饰的TiO2样品表现出了较高的光催化活性,这与其结晶度提高而有利于光生电荷分离有关.     

纳米二氧化钛的红外辐照相变

以四氯化钛为原料 ,采用溶胶凝胶法技术合成路线 ,可以获得平均粒径在 30到 4 0纳米的二氧化钛粉末。在X—射线衍射 (XRD)和拉曼散射 (Raman)测试技术下 ,分析得到红外干燥方式下可使锐钛矿向金红石相转化 ,同时由于TiO2 纳米晶粒的尺寸效应以及弱的结晶性和局部格点不完善 ,使得Raman光谱特征峰向低波数移动。此外 ,随着反应温度的提高 ,逐步有金红石相产生 ,而 4 48cm- 1Eg 活性模对温度的依赖性体现了反斯托克斯现象。     

锐钛矿(TiO2)半导体的氧空位浓度对导电性能影响的第一性原理计算

基于低温重氧空位锐钛矿半导体的态密度计算，在同等条件下研究取不同大小模型的锐钛矿做适量浓度的氧空位存在，分别对进入导带的相对平均电子数和氧空位类杂质的散射迁移率进行计算，之后对电导率进行类比，发现锐钛矿半导体的导电性能对适量浓度低的氧空位有利可行得到了证明.同时，低温重氧空位的条件下，锐钛矿半导体的电导率不仅与氧空位浓度有关，而且和进入导带的平均电子数有关，和氧空位散射的电子迁移率有关的正确结论.     

介孔结构多酸掺杂-锐钛矿纳米晶Na4W10O32/TiO2的制备及其可见光光催化性能研究

作为一种先进的氧化技术 ,光催化化学在有机污染物的降解和精细有机合成中发挥着巨大的作用 .目前 ,光催化领域中广泛使用的两类绿色光催化剂分别为二氧化钛 (锐钛矿结构 )和多金属氧酸盐 [1～ 3] .但其还存在催化活性组分在反应过程中流失和催化剂必须采用近紫外光活化等不完善之处 ,而后者是影响光催化技术实际应用的最大障碍 .因为太阳光中仅存在 2 %～ 3%的紫外光 ,太阳能的利用率极低 .因此 ,有效利用太阳光来实现光能向化学能的转换 ,进而在温和的实验条件下顺利完成无机物或有机物的光催化反应 ,是对发展未来新型光催化材料的挑战 .…     

超声-tio2光催化协同降解聚乙烯醇

聚乙烯醇;超声光催化;纳米锐钛矿型tio2     

温度对Zn(II)-TiO_2体系吸附可逆性的影响

用延展X射线吸收精细结构光谱(EXAFS)研究了不同温度对Zn(Ⅱ)-锐钛矿型TiO2吸附产物微观构型和吸附可逆性的影响机制.宏观的吸附-解吸实验表明,不同温度下的吸附等温线可以用Langmuir模型进行较好的描述(R2≥0.990).随温度升高,吸附等温线显著升高,Zn(Ⅱ)在TiO2表面的饱和吸附量由5℃时的0.125mmol·g-1增至40℃时的0.446mmol·g-1;而体系的不可逆性明显减弱,解吸滞后角θ由32.85°减至8.64°.求得体系反应的热力学参数ΔH、ΔS分别为24.55kJ·mol-1和159.13J·mol-1·K-1.EXAFS结果表明,Zn(Ⅱ)主要是通过共用水合Zn(II)离子及TiO2表面上的O原子结合到TiO2表面上,其平均Zn-O原子间距为RZn-O=(0.199±0.001)nm.第二配位层(Zn-Ti层)的EXAFS图谱分析结果表明,存在两个典型的Zn-Ti原子间距,即R1=(0.325±0.001)nm(边-边结合的强吸附)和R2=(0.369±0.001)nm(角-角结合的弱吸附).随温度升高,强吸附比例(CN1)基本不变而弱吸附比例(CN2)增加,两者比值(CN1/CN2)逐渐减小.该比值的变化从微观角度解释了宏观实验中温度升高,不可逆性减弱的吸附现象.     

介孔结构多酸掺杂一锐钛矿纳米晶Na4W10O32／TiO2的制备及其可见光光催化性能研究

作为一种先进的氧化技术，光催化化学在有机污染物的降解和精细有机合成中发挥着巨大的作用．目前，光催化领域中广泛使用的两类绿色光催化剂分别为二氧化钛(锐钛矿结构)和多金属氧酸盐．但其还存在催化活性组分在反应过程中流失和催化剂必须采用近紫外光活化等不完善之处，     

Pt-N共掺杂锐钛矿TiO_2的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理中的平面波超软赝势(PWPP)方法对理想TiO_2,N单掺杂,Pt单掺杂和Pt-N共掺杂锐钛矿相TiO_2的电子结构进行计算,分析N单掺杂、Pt单掺杂及Pt-N共掺杂对锐钛矿相TiO_2的晶体结构、能带和态密度的影响.计算结果表明:掺杂后TiO_2的晶格发生畸变,原子间键长的变化使晶格发生膨胀,Pt单掺杂、N单掺杂TiO_2禁带宽度变窄,Pt-N共掺杂TiO_2分别在价带顶和导带底产生杂质能级,且禁带宽度缩小范围大,表明Pt-N共掺杂能进一步提高锐钛矿TiO_2催化性能.     

超临界乙醇干燥法制备高热稳定性Fe-TiO2

以TiCl4和Fe(NO3)3为前体,采用共沉淀法和乙醇超临界干燥技术合成了具有不同Fe3 掺杂量的TiO2,样品织构性质用XRD、TEM、BET、TG和UV-vis等技术表征.研究结果表明,超临界干燥方法可以有效地提高Fe-TiO2样品的热稳定性,样品在500℃焙烧时Fe3 对TiO2的比表面积、晶粒度、晶相等性质影响不大,即使在800℃焙烧还能保持锐钛矿晶型.但Fe3 在掺杂量小于0.5at%时,Fe3 会与TiO2晶格中的Ti4 发生同晶取代,从而使TiO2的锐钛矿晶胞参数和晶胞体积增大,导致晶格应力和表面张力增加;当Fe3 掺杂量大于0.5at%时,Fe3 以氧化物形式在TiO2表面聚集,在800℃热处理中晶粒更易被烧结增大;漫反射UV-vis光谱表征发现,Fe3 掺杂提高了样品对可见光的吸收,随着Fe3 含量和焙烧温度的提高,样品对可见光的吸收也随着增加.但是Fe3 掺杂降低了锐钛矿TiO2在紫外光下降解甲基橙速率,这表明锐钛矿TiO2的光催化活性与样品的晶格缺陷和颗粒尺寸密切相关.     

萤石结构TiO2的电子结构和光学性质

利用第一性原理计算了立方相萤石TiO2的晶胞参数,能带结构和电子态密度.结果显示萤石TiO2属于间接带隙半导体材料,其间接禁带宽度(Γ→X)Eg为2.07 eV,比常见的金红石和锐钛矿TiO2的禁带宽度窄.为了更清楚地了解萤石的光学性质,利用Kramers-Kronig色散关系,分别对萤石和金红石TiO2的复介电常数、吸收率等参数进行了计算,并将二者结果做了比较.其中萤石TiO2的静介电常数为8.31.金红石TiO2的静介电常数表现为各向异性ε1xy(0)=6.01和ε1z(0)=7.07,该计算结果与实验值一致.吸收光谱的对比结果显示萤石结构在51nm和153 nm处增加了新的吸收峰,并且吸收光谱范围已扩大到了可见光区.