N和Al掺杂TiO2可见光降解靛蓝溶液的动力学研究

采用N和Al掺杂TiO2合成的N-Al-TiO2纳米材料作催化剂,对靛蓝模拟废液进行降解.探讨了在可见光下催化剂用量、pH对靛蓝模拟废液的降解反应的影响,并得出该反应符合一级动力学反应的结论.     

Al-TiO_2介孔材料对溴甲酚绿可见光降解的动力学

用固相反应法制得的铝掺杂二氧化钛（Al-TiO2）介孔材料研究了该材料在可见光下对溴甲酚绿的光降解性能及作用因素对降解动力学的影响,探讨了可见光催化的作用机制.结果表明,锐钛矿型的Al-TiO2介孔材料与P25-TiO2粉体对溴甲酚绿溶液的可见光降解行为均遵循准一级反应动力学规律.在298K,pH=6.4、催化剂的用量为1g/L、溴甲酚绿的初始浓度为0.03582mmol/L时,Al-TiO2介孔材料的反应速率常数是P25-TiO2粉体5.2倍;当催化剂的用量为4g/L时,能获得最大的反应速率常数0.09677min-1;溴甲酚绿的初始浓度越低,反应速率常数越大,降解越彻底;温度每升高3℃,Al-TiO2介孔材料的可见光降解反应速率常数依次提高1倍,高于P25-TiO2粉体的增大倍数;在298～304K范围内,Al-TiO2介孔材料对溴甲酚绿可见光降解以空穴氧化为主,其表观活化能比P25-TiO2粉体降低23.7%.     

可见光响应的掺杂型纳米TiO2制备及其光催化活性研究

在通过溶胶-凝胶法制备出铜和氮共掺杂的纳米二氧化钛(TiO2)的基础上,利用XRD和UV-Vis光谱等技术对其结构、掺杂效果、光催化活性等进行了表征,结果表明,掺入了铜和氮的纳米TiO2结构为锐钛矿晶型,其吸收阈值达到590nm,可见光吸收率比未掺杂的纳米TiO2有了很大提高,最终导致其光催化降解二甲酚橙的活性得到显著增强.     

双组分掺杂纳米TiO2光催化活性的研究

以浸渍法、共沉淀法和溶胶-凝胶法制备得到了双元素钕和锌掺杂的纳米TiO2光催化剂,考察了它对光催化降解亚甲基蓝的活性,比较了三种制备方法对光催化能力的影响,研究了不同掺杂比例、不同焙烧温度、不同光照、不同催化剂用量对光催化活性的影响.     

非金属元素掺杂TiO2可见光催化剂

非金属掺杂是在不降低紫外光活性的同时实现二氧化钛可见光响应的较好方法。对TiO2掺杂氮、硫、氟、碳的研究进行了评述。     

氮掺杂TiO2改性涂料的制备及其对甲醛光催化降解性能研究

以Ti（SO4）2为原料,采用氨水水解法制备氮掺杂二氧化钛前驱体,煅烧得到氮掺杂二氧化钛纳米粉体,作为功能活性组分．利用FT-IR红外光谱和激光粒度等方法对所制备的活性组分进行表征．将功能活性组分分散到水性乳胶涂料体系中,通过高速搅拌使其均匀分散,制得改性乳胶涂料．以30w日光灯管为光源,用甲醛降解反应考察了复合乳胶涂料的光催化活性．结果表明,复合了该活性组分的乳胶涂料具有优良的光催化净化空气的性能．N掺杂量对其光催化活性有较大的影响,当氮的掺杂量为0．7wt％,七天后光催化甲醛降解率达到最高92％．     

S,N耦合掺杂TiO2光催化剂制备

以钛酸四丁酯为钛源,冰醋酸为水解抑制剂,DL-甲硫氨酸为小分子掺杂剂,采用溶胶-凝胶法制备了S,N非金属元素耦合掺杂的TiO2光催化剂。XPS能谱分析表明,N原子以N2-的形式替换了部分O2-而进入TiO2晶格,而S原子则分别以S4＋及S2-的形式替换了部分Ti原子及部分O原子,进入TiO2晶格,实现了S,N的耦合掺杂。XRD衍射表明,S,N耦合掺杂TiO2催化剂均为锐钛矿型晶体,同时也说明S,N的耦合掺杂对TiO2晶体从锐钛矿向金红石晶相转变有较强的抑制作用。光学特性分析表明,S,N的耦合掺杂不仅能将催化剂的光吸收边拓展到了可见光区,而且对紫外光区的光吸收几乎无影响。     

Y^3＋/TiO2粒子的制备及其光催化降解结晶紫的探究

通过溶胶-凝胶法制备了稀土金属离子Y^3＋掺杂的TiO2光催化剂,用XRD进行了分析和表征.以紫外灯为光源,通过对结晶紫的降解反应,研究了掺杂稀土离子钇的TiO2催化活性.结果表明,Y^3＋的掺杂减小了TiO2的粒径,提高了TiO2的光催化活性,反应体系在Y^3＋掺杂量为1.2%,催化剂用量1.5g/L,经500℃煅烧的条件下制备的Y^3＋-TiO2催化下效果最好.降解浓度4.0mg/L结晶紫2小时后,降解率可达90%.     

C—Ce—TiO2光催化剂的制备及其对氟氯氰菊酯的降解

采用溶胶-凝胶法制备碳铈共掺杂的纳米二氧化钛（C—Ce-TiO2）光催化剂,经X一射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和紫外-可见漫反射光谱（Uv-Vis-DRS）表征,在9W日光灯照射下,催化降解高效氟氯氰菊酯．结果表明：C—Ce—TiO2在可见光区吸光度提高,其禁带宽度比未掺杂的二氧化钛小,XRD显示制备得到的C—Ce—TiO2主要为锐钛矿晶型,光催化降解试验发现C—Ce—TiO2对高效氟氯氰菊酯的降解能力高于纳米二氧化钛,降解率可达92％左右．     

碳掺杂TiO_2可见光光催化剂的制备及可见光光催化性能

以乙二胺和钛酸四丁酯作为原料,采用改进的溶胶-凝胶法合成了碳掺杂TiO2可见光响应的光催化材料.以XRD、TEM、XPS、UV-vis等手段对样品进行了表征.结果表明：碳掺杂可以阻止样品由锐钛矿相向金红石相的转变,同时还可以抑制晶粒的生长.碳取代晶格中氧原子形成Ti—C键和O—Ti—C键,它能改变TiO2的能带结构,诱导可见光响应,还可提供新的活性点;碳掺杂400℃煅烧的样品具有较强的可见光响应.可见光下降解亚甲基蓝（MB）的结果表明：乙二胺加入1 mL,煅烧温度400℃时的样品具有最高的可见光光催化活性.     

掺杂Al2O3的TiO2的结构与光催化性能

利用溶胶凝胶法制备TiO2／Al2O3复合物,550cC高温处理TiO2／Al2O3复合物,制得TiO2／Al2O3复合物的干凝胶粉和覆盖在石英玻璃基片上的TiO2／Al2O3复合物,通过XRD对TiO2／Al2O3复合物的干凝胶粉进行物相分析;通过AFM对石英玻璃基片上的TiO2／Al2O3复合物镀膜表面形貌进行表征;通过FT—IR分析干凝胶粉结构特征;在紫外光照条件下测试TiO2／Al2O3复合物光催化性能。结果表明：Al2O3的掺杂可使T1O2的X射线衍射峰宽化,出现微弱的θ-Al2O3特征峰。随着Al2O3掺杂量的增加光催化活性显著提高。     

TiO2/壳聚糖复合膜降解甲基橙的研究

采用流延成膜法,以戊二醛为交联剂制备Ti O2/壳聚糖复合膜。用X射线衍射仪,傅立叶红外光谱仪以及扫描电镜对复合膜进行表征,并研究了不同戊二醛含量对壳聚糖膜溶胀率的影响。以甲基橙降解反应为模型,研究Ti O2/壳聚糖复合膜降解染料废水的性能。结果表明：Ti O2与壳聚糖相容性较好,加入Ti O2可提高复合膜的机械强度,戊二醛交联能有效抑制膜的过度溶胀;复合膜对甲基橙的降解效果良好：当复合膜用量为0.30g,初始浓度为5mg/L甲基橙溶液50m L,p H为2.36,紫外光照射80min,降解率可达到85%以上,具有较好的应用前景。     

Nd离子掺杂TiO2纳米颗粒制备及其光催化降解性能

凝胶法制备了Nd离子掺杂TiO2纳米颗粒,采用X射线衍射(XRD)表征了催化剂的晶体结构.以甲基橙为有机底物,测试了Nd掺杂TiO2纳米颗粒光催化活性.结果表明:二氧化钛的主要晶相为锐钛矿相,Nd掺杂可阻止晶相转移.Nd掺杂量为1.5%时,催化活性最高,达到90%以上.     

膨胀石墨负载氮掺杂二氧化钛降解甲基橙的光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了膨胀石墨负载TiO2和负载氮掺杂TiO2（N-TiO2）光催化剂,用XRD和SEM对样品进行表征,并以甲基橙溶液为目标降解物进行光催化性能的评价。结果表明：纳米TiO2可牢固地负载在膨胀石墨表面和层间,当达到吸附平衡后,煅烧温度为500℃条件下制备的膨胀石墨负载N-TiO2光催化剂在加入量为10 g/L、反应时间60 min的条件下,对初始浓度为15 mg/L的甲基橙溶液的降解率达到95.2%。     

TiO2/AC的制备及光催化降解四氯乙烯性能

以钛酸四丁酯为前驱物,活性炭(AC)为载体,蔗糖为胶粘剂,采用真空吸附水解的方法制备纳米光催化活性炭,再经氮气环境下100～400℃不同温度的焙烧处理,制得TiO2/AC催化剂。采用BET和XRD等手段对其物理化学特性进行表征。以水中四氯乙烯为探针分子考察TiO2/AC催化剂的光催化降解性能。结果表明,在光照2 h条件下,TiO2/AC催化剂可以将水中溶解的四氯乙烯量降解90%以上。催化剂可以多次循环使用,光催化反应活性不变。     

TiO2/Al2O3超声降解高浓度亚甲基蓝溶液性能研究

采用溶胶-凝胶法在Al2O3表面负载TiO2制取TiO2/Al2O3催化剂,以亚甲基蓝为研究对象考察了TiO2/Al2O3催化剂的煅烧温度、亚甲基蓝反应初始浓度、介质酸度及TiO2/Al2O3催化剂用量对TiO2/Al2O3超声波降解脱色高浓度亚甲基蓝溶液的影响实验发现:煅烧温度对TiO2/Al2O3的活性有很大影响,从而对TiO2/Al2O3催化剂超声波降解脱色高浓度亚甲基蓝溶液有较大制约。煅烧温度在480℃时最佳;亚甲基蓝溶液的超声降解脱色速率随初始浓度的增大而降低;随介质酸度的增加,降解速率加快,中性条件下降解速率最低,当PH值呈碱性时,降解速率又有所提高。在TiO2/Al2O3催化剂作用下,超声波降解脱色高浓度亚甲基蓝溶液效果较好,能够有效的完成高浓度亚甲基蓝溶液的降解脱色。因此,TiO2/Al2O3催化剂超声波降解脱色高浓度亚甲基蓝溶液的方法,具有广阔的应用前景。     

碳掺杂量对C-Ce-TiO2光催化活性的影响

以钛酸丁酯、四丁基氢氧化铵、硝酸铈为原料,采用溶胶一凝胶法合成C—Ce—TiO2光催化剂,经XRD、UV—Vis—DRS表征,在9W日光灯照射下光催化降解农药。结果表明：随着碳掺杂量的增加,微晶粒径减小、禁带能隙降低、对农药的光催化活性增大。     

Fe^3＋掺杂TiO2可见光催化降解酸性红的研究

研究了在可见光条件下,用实验室合成的Fe3＋掺杂TiO2为催化剂催化降解酸性红染料,重点考察了Fe3＋的掺杂量、Fe3＋掺杂TiO2为催化剂的添加量、酸性红溶液的初始浓度、溶液pH值、光照时间对降解率的影响.实验结果表明,Fe3＋掺杂比为1.5%、催化剂用量为1.5 g/L、pH为2.0、质量浓度为40 mg/L的酸性红100 mL,用白炽灯光照降解酸性红30 min,酸性红降解率可达98.45%.     

分子印迹型碳纳米管掺杂二氧化钛光催化剂的合成及其对溶液中甲醛的降解

通过溶胶-凝胶法和分子印迹技术制备了分子印迹型碳纳米管掺杂二氧化钛光催化剂,并通过扫描电镜（SEM）、差热-热重测定（DTA-TG）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X-射线衍射（XRD）进行了表征。在氙灯照射下,用掺有分子印迹碳纳米管的二氧化钛光催化剂降解溶液中的甲醛,研究了时间、煅烧温度、催化剂用量等因素对降解效果的影响。结果表明,含有0.15%碳纳米管和0.075%印迹分子的二氧化钛光催化剂在500℃下煅烧后,降解了5 mg/L的甲醛溶液,3 h的最佳降解率为93.4%。