纳米二氧化钛光催化剂的综合性实验设计

光催化及纳米二氧化钛光催化剂研究为当今重要的研究课题之一,为了让化学类本科生了解和掌握光催化原理和催化剂的制备,在大量研究工作的基础上,我们设计了关于纳米二氧化钛光催化剂的制备及其性能研究的实验,包括溶胶-凝胶法制备纳米锐钛矿型二氧化钛光催化剂,甲基橙的光催化降解过程等实验内容。     

纳米二氧化钛表面改性

对纳米二氧化钛进行表面改性处理是钛白粉工业生产中必不可少的关键步骤,处理的方法和包覆的程度直接影响产品的应用范围.阐述了纳米二氧化钛的表面改性原理和化学表面改性的两种方法──无机包膜改性和有机包膜改性.无机包膜改性包括铝包膜改性、硅包膜改性、铁包膜改性和硅铝复合包膜改性;有机包膜改性主要是醇类化合物和羧酸类化合物对纳米二氧化钛的包覆改性.     

净化环境的绿色光催化剂二氧化钛

人类的生存离不开阳光中的紫外线，然而臭氧空洞和光化学污染的出现使人们对阳光中的紫外线少了几分爱意，不过近些年来人们发现在环境保护方面紫外线也可以发挥重要的作用．其中半导体催化剂在利用太阳能、保护环境等方面有着十分广阔的前景．而半导体光催化荆二氧化钛因其光稳定性和高效性而倍受人们青昧．     

纳米二氧化钛表面快速金属化的研究

采用镍的无电子化学沉积方法研究了纳米二氧化钛粉末表面的快速金属化，所得产物经XRD，SEM，FTIR及剖面金相显微术进行了表征，分析结果表明二氧化钛粒子完全金属镍包覆，金属壳层600nm厚，由镍的纳米晶粒组成，由此提出了镍在纳米粉末上的化学沉积机理。     

二氧化钛/多孔氮化硼纳米片复合光催化剂的制备及其性能研究

为了提高二氧化钛(TiO2)对水溶液中有机污染物的降解能力,本论文提出了一种以多孔氮化硼纳米片(BNNSs)为载体的新型复合光催化剂,即以BNNSs和TiO2颗粒为原料,通过球磨法将TiO2微/纳米颗粒负载在BNNSs上合成TiO2/BNNSs复合光催化剂.通过光催化降解对比实验证实,相对于纯TiO2微/纳米颗粒,Ti...     

光催化剂TiO2的发展与应用

介绍了二氧化钛光催化剂的几种制备方法、负载技术和离子掺杂技术,对在废水处理方面的应用作了详细综述。     

二氧化钛光降解甲基橙的实验研究

二氧化钛(TiO2)作为一种催化剂已经得到了广泛的应用,特别是在污水处理方面。本课题主要探究了用二氧化钛(TiO2)光降解污水中的有机污染物甲基橙,并对其机理进行了探讨。通过分析二氧化钛(TiO2)的用量与甲基橙的用量比例、反应时间、pH值以及外界条件等因素对降解结果的影响,找到最佳的降解条件。实验结果表明:在125W高压汞灯的照射以及在磁力搅拌器的搅拌下,在强酸或强碱的条件下,当甲基橙:二氧化钛=1∶1000时,可达到最佳降解率。     

光催化剂TiO_2的发展与应用

介绍了二氧化钛光催化剂的几种制备方法、负载技术和离子掺杂技术,对在废水处理方面的应用作了详细综述。     

二氧化钛纳米微晶光催化剂的制备

采用改变溶液酸碱度来控制 Ti Cl4 水解速度的方法 ,制备了二氧化钛纳米微晶光催化剂。以造纸废水的光催化降解为研究体系 ,测定了经过不同温度煅烧后 Ti O2 粉体的催化能力 ,发现 Ti O2 粉体于 1 0 0℃热处理 2 h,造纸废水 COD(Chemical Oxygen Demand)降低了 78.3% ,40 0℃煅烧 2 h,COD降低了 53.7%。研究表明 Ti O2 表面物理吸附的水和过多的 Ti- OH会降低光催化活性 ,适量的 Ti- OH有利于光催化氧化     

表面修饰提高SnO2氨气敏元件选择性的研究

采用表面修饰技术,利用气敏元件表面覆膜方法,得到高选择性ＳｎＯ２半导体ＮＨ３敏感元件,并对元件的特性和机理进行了分析。     

工业生产TiO2颗粒表面Al2O3包膜的研究

以尿素为沉淀剂，用强迫水解方法对工业生产TiO2颗粒表面进行了Al2O3包膜表面改性．研究了氧化钛粉体分散性与pH值关系，包膜pH、温度及陈化时间等影响．采用FESEM、XRD和Zeta电位仪进行表征，结果表明：在碱性条件下可以在TiO2颗粒表面获得较理想的Al2O3包膜；工业生产TiO2颗粒进行Al2O3包膜表面改性，包膜层晶体结构以γ-Al2O3为主，分散性和稳定性提高．     

TiO2半导体光催化剂表面改性方法的研究进展

TiO2因具有光电化学稳定性好、无毒、价廉、催化活性好、可反复使用等特点,被广泛地用作催化剂降解各种环境污染物。但TiO2对光的吸收仅限于紫外区,这严重地影响了其催化效率。近年来国内外许多研究者采用多种途径对其进行表面改性研究以提高其光催化效率。本文从改性的类型、机理及效果出发,结合本研究室的最新研究结果,对TiO2半导体光催化剂的表面改性进行了综述。     

提高TiO2改性技术研究进展

TiO2是当前最具应用潜力的一种光催化剂,但它仍然存在着不足,主要表现在光吸收波长狭窄,吸收波长阈值大都在紫外区,利用太阳光比例低,载流子复合率高,量子效率低,必须对其进行改性,增加它的光吸收波长范围,更好地利用太阳光,同时降低半导体载流子的复合率,提高其催化效率.     

微乳液法制备光催化剂TiO_2

以TiCl4为原料,氨水为沉淀剂,采用微乳液法在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正丁醇/环己烷/水组成的微乳液体系中制备TiO2,并以亚甲基蓝为模型反应物评价光催化剂的性能。结果表明,当老化时间为12h,焙烧温度为500℃,TiO2用量为4g/L,光照时间为2h时,TiO2对亚甲基蓝(10mg/L)的降解率为71.2%。     

Surface Modification of Nanometer TiO2 and Effect of Preparing TiO2/P（St-co-DVB） Composites by Dispersion Polymerization

Surface modification of nanometer titanium dioxide particles and effect of preparing TiO_2/P (St-co-DVB) composites by dispersion polymerization are described. To introduce vinyl group onto the surface of titanium dioxide particles, the titanium dioxide particles were surface-modified with a silicane coupling agent, methacryloylpropyltrimethoxysilicane. Polymer encapsulation in the presence of either modified-titanium dioxide particles or unmodified-titanium dioxide particles was carried out by dispersion polymerization of styrene, divinylbenzene in ethanol medium with polyvinylpyrroli-done as stabilizer, and 2, 2'-azobis( isobutyronitrile) as initiator. The modified-titanium dioxide was analyzed with Fourier-transform infrared spectroscopy(FTIR), UV-Vis spectrophotometer, thermo-gravimetric analysis and transmission microscope. The polymer encapsulation of modified-titanium dioxide and unmodified-titanium dioxide particles was confirmed with FTIR and transmission electron microscope. Results show that compared with unmodified-titanium dioxide, modified-titanium dioxide is more suitable for preparing inorganic core/organic shell composites.     

纳米锰钛催化剂制备及其光催化降解甲醛的研究

选取镍镉网为基体,利用硫酸氧钛和醋酸锰合成了一种锰钛光催化剂,XRD分析其主要由锐钛矿型的TiO2晶体及α-MnO2构成,根据Scherrer方程计算晶粒尺寸约为20nm和30nm。以甲醛为污染物,研究了污染物初始浓度、催化剂用量、反应相对湿度和光能量等反应条件对甲醛降解效率的影响,通过实验得出了最佳的反应条件。     

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%.     

竹炭负载TiO_2复合材料对甲基橙光催化降解性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/竹炭复合材料,研究了复合材料对偶氮染料甲基橙溶液的光降解。结果表明:在自然光照射下,当温度为343 K、复合材料投加量为0.60～1.20 g时,对5～15 mg/L的甲基橙溶液可达到良好的脱色效果;最佳脱色时溶液pH为2.0;复合材料对甲基橙的光催化降解符合反应一级动力学方程。     

Ni2+掺杂对TiO2薄膜光催化性能和亲水性的影响

采用sol-gel法制备了锐钛矿型TiO2薄膜与Ni2+掺杂TiO2薄膜.通过XKD、APM表征了薄膜的晶相和形貌特征,用接触角测定仪测定接触角以评估薄膜的亲水性,以甲基橙作为有机污染物研究了薄膜的光催化性能.实验结果发现:少量Ni2+掺杂提高了TiO2薄膜的亲水性和光致亲水性.但Ni2+掺杂却使TiO2先催化性能有所降低.结果表明,TiO2薄膜表面的光致亲水性与光催化特性无正相关性.     

纳米二氧化钛表而改性

对纳米二氧化钛进行表面改性处理是钛白粉工业生产中必不可少的关键步骤,处理的方法和包覆的程度直接影响产品的应用范围。阐述了纳米二氧化钛的表面改性原理和化学表面改性的两种方法——无机包膜改性和有机包膜改性。无机包膜改性包括铝包膜改性、硅包膜改性、铁包膜改性和硅铝复合包膜改性;有机包膜改性主要是醇类化合物和羧酸类化合物对纳米二氧化钛的包覆改性。