超临界干燥法制备的锐钛矿TiO2纳米晶光催化降解亚甲基蓝的研究

以自制的锐钛矿TiO2纳米晶为光催化剂,高压汞灯为光源,考察了亚甲基蓝溶液初始浓度、催化剂用量、pH值、O2和Fe3 等因素对其光催化降解的影响.结果表明,适宜的pH 值为5.6,最佳的催化剂用量为1.5 g/L,通入一定量氧或加入少量的Fe3 离子能有效的促进TiO2光催化亚甲基蓝降解.     

含N纳米TiO_2的制备及其可见光响应的研究

以纳米TiO2为原料,氨水为掺杂N源,采用高能球磨法合成了含N纳米TiO2粉末.利用XRD、FT-IR、UV-Vis光谱、纳米粒度仪和光催化降解实验对其进行结构及光催化性能表征.研究结果表明,经过氮掺杂的纳米TiO2主要为锐钛矿晶型,晶粒尺寸位于8～10nm之间.对可见光具有良好的吸收性能,其吸收边红移至550nm左右,禁带宽度减小至2.25eV.当太阳光照射30min时,亚甲基蓝溶液的降解率接近100%,体现出良好的可见光响应特性.     

S改性的纳米TiO2的制备及其可见光催化性能研究

以四氯化钛为钛源,硫溶胶为硫源,在室温下采用水解沉淀法制备了单质硫改性的纳米TiO2光催化剂．采用X-射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线光电子能谱（XPS）、紫91,-可见（uV—Vis）漫反射光谱和N：吸附-脱附对样品进行了表征分析．以次甲基蓝（MB）溶液为模拟废水,对其可见光催化性能进行了评价,研究了不同热处理温度对光催化活性的影响．结果表明,硫掺杂有效地抑制了纳米TiO2在热处理过程中由锐钛矿向金红石的转变,在低温下热处理得到的样品为单质硫与TiO2的复合,而500℃以上热处理得到的样品为S^4＋的掺杂,S复合与掺杂的纳米TiO2光催化剂在可见光区有明显的吸收,400℃热处理所得样品具有最好的光催化性能．这种硫复合或掺杂的纳米TiO2的催化降解性能显著高于相同方法制备的纯TiO2．催化剂经6次重复使用其光催化活性基本保持不变．     

Fe3O4@TiO2壳核结构微球的制备及其光催化性能

以水热法合成的Fe3O4为磁载体,合成了Fe3O4@TiO2磁性光催化剂。使用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光谱(UV-vis)等对样品进行分析表征。透射电子显微镜观察表明,TiO2均匀地包覆在纳米Fe3O4颗粒表面,形成核壳结构。以Fe3O4@TiO2为光催化剂,降解亚甲基蓝(MB)水溶液,分析了Fe3O4@TiO2的光催化性能,结果表明:紫外光照射下,MB水溶液在15min后降解率约为93%,Fe3O4@TiO2重复利用5次后,MB的降解率仍能达到87%。     

TiO_2纳米复合材料光催化降解VOCs的研究进展

挥发性有机物(volatile organic compound,VOCs)被认为是主要的空气污染物,在空气中的含量被严格规定,如果超标,将会对人体健康造成危害,研究有效地去除VOCs的技术势在必行。TiO_2纳米复合光催化剂光催化氧化技术由于其强的光催化活性成为有效去除VOCs的技术之一。研究有效地降低TiO_2纳米光催化剂带隙能的策略,使其光活性由紫外向可见和红外偏移。通过调控孔道结构、设计复合光催化材料表面组分,从而改善其光催化活性,使其有效地光催化降解VOCs。     

铁酸镍/石墨烯光催化剂的制备及其对亚甲基蓝的降解研究

以硝酸铁、硝酸镍、氧化石墨烯为原料,采用水热法"一步"制备出了铁酸镍-石墨烯复合光催化剂,利用XRD、TEM、UV-vis DRS等设备对样品的结构、形貌、UV性能进行了表征;探讨了可见光下石墨烯的引入对铁酸镍降解亚甲基蓝的效果并对其协同催化机理进行了浅析。实验结果表明:在亚甲基蓝初始浓度为50 mg·L-1下,可见光下照射150 min时,纯铁酸镍对亚甲基蓝的降解效率基本为0;而引入少量的石墨烯后,复合光催化剂的催化效率则可明显提高到95%。     

石墨烯复合BiOCl纳米片及其光催化性能研究

通过水热法一步合成了一种{001}晶面暴露的片状Bi OCl和石墨烯(GS)复合材料.获得的Bi OCl/GS光催化剂用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱表征.所制备的Bi OCl/GS光催化剂表现出紫外和可见光下(λ>400 nm)增强光催化降解甲基橙(MO)的性能.光催化活性的增强是因为{001}面的Bi OCl/GS能有效地抑制电荷复合、氧空位和光生电子转移效率高.     

Ti3+自掺杂纳米TiO2的制备、表征与可见光催化活性

以Ti H2和H2O2为原料,采用水热法制备了米粒状Ti3+自掺杂的TiO2纳米颗粒.采用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和X-射线光电子能谱(XPS)对所制备样品的结构、结晶性、形貌和元素的存在状态进行了表征分析.电子顺磁共振谱(ESR)结果表明所制备的样品中含有晶格Ti3+和表面Ti3+.紫外—可见(UV-Vis)漫反射光谱表明这种Ti3+自掺杂的纳米TiO2在可见光区中有较强的吸收.在可见光辐射下,所制备的样品具有优于商业化P25 TiO2的光催化分解水和光催化降解次甲基蓝(MB)溶液的性能.其中160℃下水热处理27 h所得样品光催化降解MB的性能是P25 TiO2的9倍,而光催化分解水制氢的性能是P25 TiO2的12.5倍.     

纳米WO3-TiO2复合粉末制备和光降解甲基橙的研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米WO3-TiO2复合粉末,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)考查了WO3-TiO2复合粉末和的构参数及其表面形貌;对浓度为10mg／L的甲基橙溶液进行光催化,考察了不同条件时其光催化降解的影响。结果表明,在一定条件下,甲基橙光降解率先随纳米WO3-TiO2复合粉末投入量升高,但有一最佳值;改变光照时间,甲基橙光降解率先随光照时间增加而升高,也存在最佳值;最佳量掺杂WO3制备下的纳米WO3-TiO2复合粉末光催化剂催化活性最高,对甲基橙溶液光降解率可达94．8％。     

氮化硼纳米片/g-C3N4复合光催化剂的制备及其对罗丹明B的降解研究

通过煅烧法获得氮化硼纳米片（BNNS）/g-C3N4复合光催化剂。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外/可见分光光度计、电化学工作站讨论了BNNS的含量对复合光催化剂的结构、形貌、紫外/可见光学性能、电化学阻抗的影响;评估了样品在可见光下对罗丹明B的降解效率。实验结果表明,BNNS负载于g-C3N4表面,形成了有利于提高光生载流子分离效率的类似异质结的结构。另外,随着BNNS含量的增加,BNNS/g-C3N4复合光催化剂对罗丹明B溶液的降解性能呈现出先升高后降低的趋势。当BNNS的质量分数为8%时,对罗丹明B的降解效率达到了最大值73.34%,比g-C3N4纯样和P25（TiO2,参照样）分别提高了32.05%和40.47%。本研究初步给出了其协同光催化机理。     

N,F,Ce三掺杂TiO_2/Ti光催化处理染料废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备N,F,Ce三掺杂TiO_2/Ti膜电极。掺杂催化剂的X射线衍射(XRD)结果表明:N,F,Ce元素的掺杂有效抑制了TiO_2催化剂由锐钛矿相向金红石相的转变。考察了N,F,Ce三掺杂TiO_2/Ti膜电极的制备条件对催化性能的影响及其在可见光照射下处理罗丹明B的影响因素和光催化效率。在最佳条件下,处理150 min,其脱色率可达62.1%。处理过程中罗丹明B溶液的紫外-可见分光光谱表明:可见光区最大吸收波长略有蓝移,说明分子遭到了破坏,但未能使其矿化。     

静电纺丝法制备SnO_2多孔纳米管及其光催化性能研究

通过静电纺丝法制备了一种氧化锡一维多孔纳米管材料,获得的光催化剂用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱表征,所制备的氧化锡多孔结构纳米管光催化剂表现出紫外光下(λ<400 nm)增强光催化降解甲基橙的性能,光催化活性的增强是因为其巨大的比表面积和较小的晶粒尺寸.这一方法可以用于制备其他类型的一维多孔纳米管材料.     

掺铈TiO2光催化剂的制备及其光催化性能

以TiCl4为原料,稀土盐Ce(NO3)3·6H2O为掺杂剂,采用水解法制备了Ce4+掺杂光催化剂,并用TG-DTA、XRD和BET等手段对其进行了表征.以草酸为目标降解物,考察了其光催化性能.结果表明,Ce4+的掺杂增加了TiO2粉体的比表面积,减小了晶粒尺寸;适量Ce4+的掺入,可有效提高催化剂的光催化活性.     

静电纺丝法制备SnO2多孔纳米管及其光催化性能研究

通过静电纺丝法制备了一种氧化锡一维多孔纳米管材料，获得的光催化剂用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见（UV-Vis）漫反射光谱表征，所制备的氧化锡多孔结构纳米管光催化剂表现出紫外光下（λ＜ 400 nm）增强光催化降解甲基橙的性能，光催化活性的增强是因为其巨大的比表面积和较小的晶粒尺寸.这一方法可以用于制备其他类型的一维多孔纳米管材料.     

钛铁矿制备Fe_3O_4/TiO_2及光催化降解罗丹明B

以价廉易得的钛铁矿为原料,采用溶液法制备Fe_3O_4/TiO_2复合物.对该复合物的晶型、带隙宽度、比表面积及孔径分布等进行表征:产物为由面心立方结构Fe_3O_4和锐钛矿型TiO_2构筑的Fe_3O_4/TiO_2复合物,比表面积为29.26 m~2/g.以罗丹明B溶液的光催化降解为模型反应,研究了Fe_3O_4/TiO_2复合物的光催化性能及循环稳定性,结果表明,该复合物对罗丹明B有较好的催化降解效果,且优于纳米TiO_2;在外磁场作用下,可实现催化剂的分离、回收及再利用;通过磁性分离,催化剂重复利用5次后降解效果仍然达到95%以上.     

溶胶-凝胶法合成分级结构BiVO_4:W及光催化活性

采用乙二醇(EG)溶胶-凝胶法制备了BiVO_4∶W,并以亚甲基蓝(MB)为降解目标,考察了不同W掺杂量、煅烧温度以及H_2O_2对样品催化性能的影响.结果表明,不同的W掺杂量、煅烧温度影响BiVO_4的形貌和光催化性能.中性条件下,W掺入量为2.2wt%、煅烧温度为350℃时制得的BiVO_4∶W对MB的降解率最大,光催化反应90min,对MB的降解率为96.7%.H_2O_2作为电子捕获剂,与光生电子反应生成羟基自由基(·OH),抑制电子和空穴复合的同时,协同催化显著提高了光催化效率.     

TiO2光催化杀菌技术研究进展

TiO2半导体因具有特殊的光催化性能，使它在光催化氧化环境污染物等方面具有广阔的应用前景。介绍了TiO2光催化剂的杀菌原理、在抗菌方面的应用，以及提高TiO2光催化活性和在可见光下的杀菌效率的最新研究进展，提出TiO2作为光催化剂还存在的一些问题及应用前景。     

TiO2纳米片光催化降解兰炭废水中氨氮的研究

TiO₂光催化处理兰炭废水中氨氮存在效率低、反应时间长等缺点，通过调整TiO₂的形貌可改善其光催化性能。采用水热法制备尺寸均匀的二维TiO₂纳米片，通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis)等表征方法，分析样品的外貌形态、晶型结构、晶粒大小、吸光性能等，并测试其光催化降解兰炭废水中氨氮的性能。结果表明，在紫外光照下，TiO₂纳米片光催化降解氨氮的效率优于TiO₂纳米球，光照180 min,催化剂投加量0.25 g/L时，TiO₂纳米片对氨氮降解率为85.91%。小尺寸二维结构的TiO₂纳米片能有效地去除兰炭废水中的氨氮，本研究为兰炭废水的治理提供理论依据。     

Bi2O3光催化降解甲基橙的研究

以Bi2O3为光催化剂,利用紫外灯为光源,研究了Bi2O3对甲基橙溶液的光催化脱色降解的影响.结果表明,溶液酸度、催化剂投放量和溶液初始浓度等是影响催化降解效果的重要因素.最佳催化降解条件为20mg/L甲基橙溶液,Bi2O3质量浓度为2.7g/L,溶液的PH=1～3.     

BiOCl/Zn-Al LDHs复合材料的制备及光催化性能研究

采用共沉淀法制备了Zn-Al层状双氢氧化物(LDHs)包覆BiOCl微球的复合光催化材料。利用X射线衍射、傅里叶红外光谱、紫外可见漫反射、扫描电镜等对样品的形貌、物相组成进行了表征。并以甲基橙为模拟污染物,研究了所制备的样品在紫外光以及可见光下的光催化性能。实验结果表明,BiOCl/Zn-Al LDHs复合物的光催化活性优于单一的BiOCl和Zn-Al LDHs,当Zn-Al LDHs质量分数为19.5%时的BiOCl/Zn-Al LDHs复合光催化材料表现出了最强的催化活性,在紫外光和可见光照射下对甲基橙的降解率分别为94.4%和28%。