掺杂纳米TiO2光催化性能的研究进展

锐钛矿相TiO2半导体因较宽的禁带宽度、较低的量子产率等使得它在可见光催化方面的性能受到很大的影响。本文概述了近几年对纳米TiO2进行掺杂改性的方法,提高其光催化性能。     

Ce掺杂对纳米TiO2微结构及光催化性能的影响

本文以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2粉末。利用X射线衍射谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜和紫外-可见光分光光度计分别研究了Ce／TiO2粉末的微结构、形貌与紫外光光催化性能的影响。实验结果表明：Ce的掺杂抑制了TiO2的相变,同时发现Ce掺杂量为0.3％、煅烧温度为675k时制备的锐钛矿型Ce／TiO2粉末对甲基橙的紫外光光催化活性最高。     

一种氮、铋共掺杂二氧化钛薄膜的制备方法

成果简介:一种制备氮、铋共掺杂TiO2薄膜的方法,本发明利用溶胶-凝胶法制备氮、铋共掺杂TiO2溶胶,再采用浸渍提拉法在基片上制得一定厚度的预制膜,预制膜在一定温度焙烧后得到氮、铋共掺杂TiO2薄膜。本发明具有工艺独特、操作方便,掺杂元素易控制,性能可调控的特点。通过掺杂金属三价离子铋和非金属负三价元素氮,掺杂     

高可见光活性氮掺杂纳米TiO2光催化材料的规模化制备技术及应用

北京科技大学承担的国家863计划“高可见光活性氮掺杂纳米TiO2粉体的规模化制备技术及应用”课题,攻克了纳米氮掺杂TiO2（N-TiO2）粉体的低成本规模化制备及其在水相中的均匀分散和悬浮稳定等关键技术,建成了年产能达百吨级的高可见光活性的纳米N-TiO2光催化喷剂中试生产线（如图1所示）,制定了纳米N-TiO2光催化喷剂产品企业标准,建立了高效气相和液相光催化降解示范装置。第三方权威部门检测结果表明,在可见光照射下,该课题所开发出的光催化产品具有优异的可见光光催化降解气相污染物（如甲醛、苯、TVOC等）、广谱抗菌（大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌和白色念珠菌等）和防霉性能。用户实际应用效果表明,所研发的光催化产品具有良好的环境适应性,在不同气候条件下均具有长效可见光光催化性能。     

铕掺杂二氧化钛光催化去除水中溴酸盐研究

溴酸盐是臭氧处理含溴离子的原水后生成常规水处理工艺难以去除的2B级(较高致癌可能性)潜在致癌物。本文采用一步水热法制备Eu-TiO_2光催化剂,以提高二氧化钛光催化去除水中溴酸盐效率。利用X射线光电子能谱(XPS)、荧光光谱(PL)、X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(UV-vis DRS)等手段对制备的Eu-TiO_2材料进行了表征。本实验复合材料具有较窄的禁带宽度,Eu元素的掺杂后Eu-TiO_2材料中Eu的掺杂使得{101}晶面得到加强,同时抑制了电子-空穴对的复合,催化剂禁带宽度从2. 92 e V窄化至2. 71 e V,一定程度上拓宽了催化剂的光响应范围,从而显著地提高了催化活性。重复性试验表明,Eu-TiO_2材料去除溴酸盐的重复性和稳定性良好,说明Eu-TiO_2是一具有应用前景的光催化剂。     

稀土元素掺杂TiO2光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备稀土元素（La3＋、Ce3＋）掺杂TiO2光催化剂,利用XRD、SEM、EDS、IR 进行表征,并以亚甲基蓝为光降解反应对象,进行光催化降解实验,考察了掺杂稀土元素对TiO2光催化性能的影响。结果表明：La3＋和Ce3＋掺杂TiO2使得光催化剂的活性提高;煅烧温度为400℃时,掺杂La3＋和Ce3＋的TiO2光催化活性分别最佳,最佳掺杂量分别为1.0%和1.5%;0.5h光照后,二者降解率均达到90%以上。     

Mn掺杂TiO2粉末样品光催化性能的研究

利用溶胶-凝胶法制备出不同Mn掺杂浓度、不同退火温度的Mn掺杂TiO2粉末样品。研究了Mn掺杂浓度和退火温度对Mn掺杂TiO2粉末样品光催化性质的影响。发现Ti0.998Mn0.002O2样品光催化活性顺序为:500℃>400℃>600℃>700℃。并且随着掺杂浓度增加,对罗丹明光催化活性下降。掺杂浓度为0.2%的样品光催化活性最好。     

如何提高TiO2光催化的活性

本文论述了TiO2的表面敏化及利用TiO2掺杂改性从而提高TiO2光催化的活性.     

元素掺杂WS2与SnO磁电子性质的第一性原理计算研究

随着摩尔定律的逐渐失效,发展可替代的高速、低功耗信息技术迫在眉睫.自旋电子器件是其中最具前景的技术.本文采用第一性原理计算方法,对具有潜在自旋电子特性的二维(2D)材料(WS2与SnO单层)开展磁电子学方面的研究,系统揭示了元素掺杂对体系电子结构及磁性的作用机制.研究发现,未经掺杂的单层WS2、SnO是带隙为1.96 ...     

TiO2的掺杂改性光催化剂的研究

本文讲述了TiO2的一些常用制备方法。致力于提高纳米TiO2的光催化活性、揭示掺杂改性的作用机理。针对目前光催化技术应用中存在的诸如TiO2光催化量子效率低、吸收利用波长范围有限等问题,使用过渡金属离子和稀土元素通过湿溶液浸渍法对纳米TiO2进行了掺杂改性研究,采用X-射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)测试手段对各种改性纳米TiO2进行物性表征。通过掺杂离子降解溶液中的染料罗丹明B的效果进行了评价。     

N、Nd共掺杂TiO_2纳米材料的制备及可见光光催化性能研究

以钛酸丁酯、尿素、三氧化二钕、硝酸为原料,采用溶胶凝胶法制备纳米N-Nd-TiO_2可见光催化剂,采用XRD、SEM、XPS、N2吸附脱附等手段对催化剂进行了表征,并对甲基橙进行了光催化降解实验。结果表明:N-Nd的掺杂抑制了纳米TiO_2晶粒生长,在其表面上形成了Ti-O-Nd和N-Ti键,对TiO_2粉体表面化学态和光催化性能产生影响,以氙灯为光源,在510~800 nm的范围内,N-Nd-TiO_2对甲基橙的降解率可达70%以上,远优于TiO_2。最佳掺杂摩尔质量比为N∶Ti∶Nd=2∶1∶0.5。     

纳米二氧化钛抗菌陶瓷的制备研究

近年来,国内外研究人员对于无机抗菌陶瓷产品研究不断深入,产品广泛适用于医院、厨房、卫生间等。本文综述了纳米二氧化钛抗菌陶瓷的制备研究和发展趋势,提出以纳米Ti O作为抗菌剂主体,同时掺杂金属离子将其光响应范围拓展到可2见光区以提高其量子效率,使Ti O在可见光区具备光催化性能,进而开发一类新型2抗菌陶瓷。     

TiO2光催化研究的进展与展望

本文综述近年来有关以TiO2在可见光照射下对污染物进行光催化降解作用的研究进展,阐述了TiO2的光催化机制和提高光催化能力的途径,扼要介绍了近年来TiO2光催化反应的研究进展及今后的研究方向。     

Mn掺杂TiO2粉末样品光催化性能的研究

利用溶胶－凝胶法制备出不同Mn掺杂浓度、不同退火温度的Mn掺杂TiO2粉末样品。研究了Mn掺杂浓度和退火温度对Mn掺杂TiO2粉末样品光催化性质的影响。发现Ti0.998Mn0.002样品光催化活性顺序为：500℃〉400℃〉600℃〉700℃。并且随着掺杂浓度增加,对罗丹明光催化活性下降。掺杂浓度为0．2％的样品光催化活性最好。     

焙烧温度对TiO2粉末的微结构及光催化特性的影响

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2粉末.利用X射线衍射谱、扫描电子显微镜和紫外 可见光分光光度计分别研究了焙烧温度对TiO2粉末的微结构、形貌与紫外光光催化性能的影响.实验结果表明随着焙烧温度的升高,TiO2粉末发生了锐钛矿到金红石结构的相变,相变温度大约在623 K-673 K.且等轴状颗粒的尺寸逐新增加.同时发现锐钛矿结构的TiO2粉末对甲基橙的紫外光光催化活性最高,而无定形及金红石结构的粉末不利于粉末的紫外光光催化活性.     

提高CaAl_2O_4:Eu~(2 ),Nd~(3 )荧光粉发光亮度的优化设计

为了进一步提高CaAl2O4:Eu2 ,Nd3 荧光粉的发光性能,通过掺杂制备了发光性能更好的(Ca1-xSrx)Al2O4:Eu2 ,Nd3 、(Ca1-2xZrx)Al2O4:Eu2 ,Nd3 和CaAl2O4:Eu2 ,Nd3 ,Ce3 荧光粉。     

TiO_2的掺杂改性研究现状

在众多的半导体光催化剂材料中,TiO2具有氧化能力强、化学稳定性好和成本低等优点,但是TiO2对太阳能利用率和量子化效率低的问题制约了它在实际中的应用,因此人们对TiO2做了大量的改性研究,其中掺杂是一种切实可行的手段。     

关于掺杂半导体光吸收的研究

掺杂半导体光吸收是半导体材料应用于电子和光电器件的基础。当光场作用在n型掺杂半导体材料砷化镓时,结果表明不同掺杂浓度下光生电子浓度随着弛豫时间的变化而变化,光生电子浓度随着光吸收系数的增加而增加。     

掺杂Os_(1-x)M_xSi_2(x=0.0625)(M=Re、Ir)的电子结构研究

本文采用基于密度泛函理论的赝势平面波的方法,对OsSi_2晶胞的理论模型分别掺入Re和Ir原子,并对掺杂后的电子结构进行了理论计算。理论计算结果显示:1)Re和Ir两种杂质的掺入都使得OsSi_2晶胞的体积有所改变,造成了晶格畸变;2)系统总能量的计算表明Re、Ir掺杂时倾向于置换OsSi_2的OsII位置;Re的掺入使得OsSi_2的费米面向价带移动,形成了P型半导体;而掺Ir则使得OsSi_2的费米面向导带移动,形成了N型半导体。     

光触媒TiO_2薄膜的改性方法研究进展

<正>本文从TiO_2的光催化作用机理出发,对影响TiO_2薄膜的光催化性能的因素进行了归纳,将TiO_2改性掺杂技术进行了系统的分类,比较了掺杂改性方面的异同,简要分析了不同方法对其光催化性能的影响,并在此基础上,对今后TiO_2光催化剂的研究方向进行了展望。