光催化剂TiO2改性的研究进展

较低的光量子效率是限制TiO2光催化技术实用化的主要原因,改性是提高TiO2光量子效率的重要手段。文中综述了近年来TiO2改性几种主要方法如贵金属沉积、复合半导体、离子掺杂、光敏化、表面还原处理、表面螯合及衍生方面研究所取得的进展,对改性机理进行了分析,并评价了各种方法改性的效果。     

纳米TiO_2/PbWO_4可见光催化降解糖蜜酒精废水研究

采用表面活性剂辅助分散沉淀法制备了不同TiO2含量的纳米TiO2/PbWO4复合氧化物可见光催化剂系列,在400 W汞灯模拟光源条件下,对糖蜜酒精废水的光催化降解性能进行了研究,并考察了TiO2质量分数、催化剂用量、空气流量及废水pH值对废水光降解脱色率的影响.结果显示,当TiO2含量为质量分数8%时,担载二氧化钛的钨酸铅(TiO2/PbWO4)催化剂光催化降解活性达到最佳,在TiO2/PbWO4用量为2 g/L、鼓泡空气流量为120 mL/min及废水pH值为1.7的条件下,光催化降解120 min时,     

水杨酸分子印迹掺氮TiO_2粉末的制备及在可见光下的选择性光催化研究

【目的】改善TiO_2在可见光下对污染物的选择性降解能力。【方法】采用改进的分子印迹溶胶-凝胶技术,以尿素、水杨酸分别为氮源和模板分子,制备水杨酸分子印迹掺氮TiO_2粉末。通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)和低温N_2物理吸附-脱附(BET)等技术对制备样品进行表征。【结果】样品均为锐钛矿相,氮掺杂致使TiO_2光吸收带边红移,分子印迹使TiO_2具有了更为发达的孔结构和孔型,掺杂和分子印迹均有效地增大了比表面积。可见光下,与催化降解苯甲酸及甲基橙相比,分子印迹掺氮TiO_2对水杨酸的选择性降解率较高,达96.0%。【结论】水杨酸分子印迹和氮掺杂有效地改善了TiO_2的选择性和可见光活性。     

纳米TiO_2薄膜的制备技术研究进展

较全面地介绍了纳米TiO2薄膜的制备技术,同时对各种方法进行比较,指出了其优缺点,并对今后纳米TiO2薄膜的研究方向提出了建议。     

超声波与纳米TiO_2改性脲醛树脂的研究

为了降低脲醛树脂的游离甲醛含量及其胶接制品的甲醛释放量,采用超声波技术,在脲醛树脂合成的过程中加入纳米TiO2对脲醛树脂进行改性。通过改变超声频率和纳米TiO2的添加量考察了其对脲醛树脂的黏度、固化时间、游离甲醛含量及胶合板的甲醛释放量和胶合强度的影响。结果表明:超声频率和纳米TiO2添加量对脲醛树脂甲醛释放量和胶合强度影响显著。当超声频率为28 kHz、纳米TiO2的添加量为0.05%时,树脂的游离甲醛含量降低了77.8%,胶合板的胶合强度提高了155%,甲醛释放量降低了68.3%。13C-核磁共振分析显示,在超声波的作用下,纳米TiO2改性脲醛树脂中有Uron-CH2-Uron结构存在。     

TiO_2负载钡铁氧体光催化剂降解亚甲基蓝光催化性能研究

[目的]为TiO2光催化剂的工业应用提供依据。[方法]以亚甲基蓝染料为模型染料,研究了TiO2/钡铁氧体磁性催化剂在紫外光照射下的光催化活性。[结果]随着钡铁氧体负载量的增加,TiO2/钡铁氧体磁性催化剂的催化效率也有提高。负载量为20%时,催化降解效率达到最大。随着亚甲基蓝初始浓度的增加,催化剂的催化降解效率也有提高,但当溶液浓度大于10mg/L时,效率大大降低。光催化剂的催化活性随使用次数的增加而降低。第5次使用时,5h后的降解率仍保持在90%左右。[结论]负载量为20%的TiO2复合钡铁氧体型光催化剂、使用量为1.5g/L时,催化降解亚甲基蓝的效率可以达到97.8%。     

新型可见光催化剂钒酸铋BiVO4的制备及改性研究进展

新型可见光催化剂钒酸铋(BiVO_4)的改性研究是近年来国内外的一个热点研究领域,具有良好的应用前景。该文介绍了半导体可见光光催化材料BiVO_4的改性制备方法和光催化性能,对BiVO_4的不同制备工艺方法(水热法、化学沉淀法、溶胶-凝胶法等)进行了比较,并叙述了BiVO_4改性研究(同质异构体、掺杂、修饰、负载等)的研究进展,最后提出了有效提高BiVO_4活性的对策建议:改进BiVO_4的制备工艺、寻找最佳的掺杂材料、探索适当的异质结构以及合适的负载载体。     

Fe/C共掺的TiO_2光催化剂的合成及对环境激素辛基酚的降解

[目的]研究Fe/C共掺的TiO2光催化剂的合成及对环境激素辛基酚的降解。[方法]采用溶胶凝胶法和溶剂热合成法制备出铁碳掺杂的二氧化钛光催化剂,以4-叔辛基酚为测试分子研究该类催化剂的光催化性能,探讨了Fe掺杂量、催化剂用量、pH、光照等对反应的影响,并对干扰离子存在情况下的催化剂性能进行了研究。[结果]Fe/C掺杂量为0.6%时,在25℃、pH=9.0、300 W汞灯照射、催化剂用量为1.0 g/L的条件下,经过100 min的降解可以使初始浓度为1.00 mg/L的辛基酚水溶液浓度降至0.02 mg/L;反应体系pH的升高和光强的增加可以提高催化剂的效率,污水中常见的K+、Na+和Ca2+等对催化剂的催化效果无影响。[结论]Fe/C共掺的TiO2光催化剂在处理含有环境激素的废水时具有良好的效果。     

Bi_2Fe_4O_9/TiO_2复合光催化剂的制备及光催化性能

[目的]制备复合光催化剂Bi2Fe4O9/TiO2并研究其光催化性能。[方法]采用高能球磨法制备复合光催化剂Bi2Fe4O9/TiO2,通过XRD、SEM和UV-Vis对其进行了表征,并探讨Bi2Fe4O9掺杂量及球磨时间对其光催化活性的影响。[结果]当Bi2Fe4O9掺杂量为5.0%,球磨时间为12 h时,复合光催化剂对亚甲基蓝的光催化降解率达到56%。[结论]复合光催化剂光活性的提高可能是由于催化剂中复合半导体结构的光生电子-空穴对的有效分离造成的。     

钴离子改性的介孔TiO_2抗菌性能研究

[目的]开发不需要人造光源和太阳光直射激发的,以及改性离子不易泄漏的新型无机抑菌材料。[方法]合成金属离子Co改性的锐钛矿型二氧化钛介孔材料,并用N2解析付仪、XRD进行表征,确认其结构。在无紫外光和人造光源直射的条件下,对材料进行抑菌性能以及细菌吸附研究。[结果]抑菌试验表明这种材料在无紫外光和人造光源直射条件下对大肠杆菌有一定抑制作用和吸附作用。[结论]该研究对其他金属离子改性的抑菌介孔材料的研究有一定的借鉴作用。     

纳米TiO2的制备及光催化性能研究

采用改进Sol-gel方法,制备纳米TiO2光催化剂,利用TG-DTA、XRD、TEM、BET、HPLC等分析测试手段对制备过程、样品的结构和性能进行了研究.结果表明:改进的Sol-gel法制得的光催化剂具有单分散椭球形微孔结构,而且比表面积大、粒径小且分布窄、分散性好;光催化剂的最佳制备条件为450℃煅烧2h,以染料罗丹明B水溶液为目标降解物,1 h的降解率为99.5%.     

TiO2光催化降解农药研究进展

介绍了光催化氧化的机理,综述了TiO2光催化降解农药的影响因素,对TiO2光催化降解农药的前景进行了展望。     

Ag沉积TiO_2光催化降解腐植酸研究

[目的]为饮用水中腐植酸的去除提供新思路。[方法]采用光还原法对纳米TiO2进行Ag沉积,研究改性TiO2/UV体系对腐殖酸的光降解效率,并探讨TiO2用量及腐植酸初始浓度对光降解效率的影响。[结果]适量Ag沉积可提高TiO2的光催化活性,Ag沉积量为0.8wt%时TiO2的光催化活性最大;焙烧温度为400℃时TiO2的光催化活性最强;增加TiO2用量可提高腐植酸的光降解反应速率;在试验浓度范围内,随着腐植酸初始浓度的增大,其光降解效率降低,光降解过程符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型,反应速率常数k和Langmuir吸附常数K分别为0.173 5 mg/（L.min）和0.421 5 L/mg。[结论]适量的Ag沉积可提高TiO2光催化降解腐植酸的活性。     

纳米TiO2光催化杀灭水产病原菌的研究

研究了纳米TiO2对大肠杆菌、嗜水气单胞菌和鳗弧菌的光催化抑杀性能.结果表明,纳米TiO2对3种细菌均具有较强的杀灭能力,纳米TiO2质量浓度为0.1g/L时,在紫外灯下催化2h杀菌率可达98%以上,在日光下催化2h杀菌率仍可达96%以上.光催化杀菌效果与纳米TiO2的浓度和作用时间有关,浓度过低或作用时间过短时,杀菌效果均不理想;浓度过高时,催化剂未能得到充分利用,当纳米TiO2质量浓度达0.1g/L、作用时间达2h时即可取得良好的杀菌效果.     

TiO2光催化技术降解废水有机物的研究

从TiO2光催化反应机理分析了催化剂类型、污染物性质、反应条件等因素对光催化氧化法降解有机污染物的影响,从催化剂改性及光催化与其他技术联用等方面探讨提高光催化氧化效率的途径,并结合现有的研究成果和不足,展望TiO2光催化氧化法发展前景及其将来需解决的关键问题。     

TiO2-xNx纳米管的制备及其可见光光催化性能

对利用水热法制备得到的TiO2纳米管进行了氮掺杂,对样品进行了X射线衍射分析(XRD)、透射电镜分析(TEM)、紫外-可见漫反射光谱测定(DRS)、X射线光电子能谱测试(XPS)以及光催化性能的测试.结果表明,氮掺杂后的TiO2纳米管(TiO2-xNx)晶型和形貌没有发生改变,掺杂的氮取代了TiO2中氧的格位从而导致TiO2纳米管带隙变窄,使其具有可见光光催化性能.光催化试验表明,可见光照射2h后,氮掺杂的TiO2纳米管对甲基橙的降解率可达97.5％.     

B、Mo掺杂TiO2光催化剂降解苯酚的研究

以活性炭(AC)为载体,利用溶胶-凝胶工艺制备二氧化钛(TiO2)溶胶,通过浸渍法制备了活性炭负载的TiO2/AC以及掺杂B(Ⅲ)和Mo(Ⅵ)的M-TiO2/AC(M=B、Mo)纳米光催化剂。以紫外灯做光源,用制备的TiO2/AC光催化剂对苯酚溶液进行了光催化氧化降解试验,研究了掺杂B(Ⅲ)和Mo(Ⅵ)对M-TiO2/AC纳米光催化剂光催化降解苯酚的影响。结果表明,掺杂B(Ⅲ)、Mo(Ⅵ)的掺杂能明显提高TiO2/AC光催化剂对苯酚的催化活性。     

TiO2光催化降解有机磷农药的研究

摘要[目的]探讨以TiO2作催化剂的光催化法降解有机磷农药的可行性。[方法]用TiO2作催化剂,测其对乙酰甲胺磷、乐果、氧化乐果、久效磷4种市售农药的光解效果。[结果]结果表明,随着TiO2用量的增加,光解率也增大;有机磷农药的降解率与其结构有关。[结论]用TiO2作催化剂光降解有机磷农药是可行的。