纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝

在以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法合成制备纳米TiO2催化剂样品的基础上,将其用于在紫外光照射和无光照射条件下进行亚甲基蓝降解的实验研究,并与P-25纳米TiO2进行光催化降解对比研究。对在不同条件下合成制备样品的光催化降解率的差异,通过X射线粉晶衍射、扫描电镜等从物相组成、微观结构等因素上进行了分析和探讨。结果表明,采用溶胶-凝胶法在450℃焙烧2 h所得到的纳米TiO2具有很好的光催化降解亚甲基蓝的能力,当催化剂样品质量浓度为2.5 g/L,亚甲基蓝初始浓度为5.0 mg/L时,室温下光催化反应3 h,其降解率达98%以上,其光催化降解率比P-25纳米TiO2高;光催化降解率与催化剂样品的制备条件、物相组成、颗粒尺寸等因素有关。     

坡缕石/磁性铁氧化物/TiO2复合光催化剂性能实验研究

用醇盐水解法、硫酸亚铁-硝酸钾氧化法制备TiO2光催化剂、坡缕石/TiO2复合光催化剂和坡缕石/磁性铁氧化物/TiO2复合光催化剂.通过XRD、TEM、UV-Vis和MS分析光催化剂的物相组成、形貌特征、对紫外可见光的漫反射以及磁化率,并以甲基橙为处理对象,对比研究了TiO2光催化剂、坡缕石/TiO2复合光催化剂和坡缕石/磁性铁氧化物/TiO2复合光催化剂的光催化效果.结果表明:坡缕石/磁性铁氧化物的复合能降低复合光催化剂中锐钛矿的平均粒径,提高锐钛矿的分散性.铁的复合是否提高光催化剂的光催化效率与催化剂的煅烧温度有关.坡缕石的复合对光催化剂的最佳煅烧温度有影响.     

微晶白云母负载纳米TiO2及其光催化性能研究

以微晶白云母为载体,钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法合成制备微晶白云母负载纳米TiO2光催化剂,然后用X射线衍射,扫描电镜等对微晶白云母负载TiO2光催化剂进行表征。再以微晶白云母负载纳米TiO2光催化剂对亚甲基蓝进行了光催化降解研究,特别针对有无紫外光照射条件下微晶白云母、纳米TiO2、微晶白云母/纳米TiO2等在亚甲基蓝溶液中的行为进行研究,结果表明:所制备的微晶白云母负载TiO2光催化剂对亚甲基蓝具有较好的光催化降解能力,1250目微晶白云母负载TiO2在紫外光照射下光催化反应4h,其降解率可达99%以上。     

丝光沸石/TiO2复合体的特征及对甲苯光催化降解研究

在TiO2光催化剂的制备过程中加入一定比例的丝光沸石制备了丝光沸石／TiO2复合体光催化剂．对含甲苯废气进行光催化降解实验．同时运用X射线粉末衍射技术、红外光谱、激光拉曼光谱和紫外一可见漫反射光谱等技术对丝光沸石／TiO2复合体的结构特征和光催化性能进行研究结果表明：丝光沸石的加入能够显著地降低复合光催化剂中TiO2的纳米颗粒粒径、增强其对紫外光的吸收,同时复合光催化剂中TiO2与丝光沸石的结构羟基发生反应形成键合,从而增强了复合体的光催化活性。在丝光沸石和TiO2复合的质量配比为1：5时．复合光催化剂对甲苯的光催化降解率最高．达94．58％。     

氮掺杂纳米TiO2的制备与表征

采用溶胶凝胶法制备TiO2前驱体,分别在氮气和空气中,不同温度和时间条件下焙烧,制备纳米TiO2.研究了气氛、温度、时问对TiO2品相、平均粒径、吸收波长、表面元素组成等的影响.结果表明,氮气中焙烧制备的TiO2比同样条件下在空气中焙烧制备的样品具有更高的相转变温度、更小的晶体平均粒径、更高的表面吸附氧和间隙态N含量、更长的吸收波长.氮气中550℃焙烧4h制备的TiO2吸收波长达435nm.     

掺铁二氧化钛薄膜的自组装制备、表征与光催化性能研究

采用自组装方法于低温液相反应体系中成功制备出大尺寸二维纳米二氧化钛薄膜和掺铁二氧化钛薄膜。样品通过荧光发射光谱、拉曼光谱、高分辨透射电镜等方法进行表征,并研究了紫外光和可见光下Fe3+/TiO2纳米薄膜对甲基橙溶液(MO)的光催化降解过程,探讨了Fe3+对TiO2的光催化活性的影响。结果表明,此方法不需要高温煅烧即可得到高催化活性的金红石和锐钛矿混合型二氧化钛薄膜,以金红石为主。Fe3+掺杂明显提高了TiO2对甲基橙溶液的光催化降解效率:掺杂Fe3+浓度为0.5 mmol/L时光催化效果最优,且更利于较低浓度甲基橙溶液的降解,在紫外光和可见光下对初始浓度5 mg/L甲基橙溶液的降解率分别达到98.62%和89.24%。     

活性炭颗粒负载TiO2的光催化性能研究

文章研究了溶胶-凝胶法制备活性炭颗粒负载TiO2的光催化作用.以20W紫外灯作光源,酸性大红染料为目标物,探讨光催化剂的最佳制备条件.实验结果表明,当钛酸四丁脂与无水乙醇按1:8比例制备Ti02溶胶,活性炭颗粒浸涂凝胶一次,在450℃煅烧2h,酸性大红染料的降解率可达78%.当溶胶掺杂Fe(3 )时,可增强光催化效果,实验表明120min对酸性大红染料废水的光催化降解率由78%提高到97%.     

二氧化钛柱撑蒙脱石对铅、铬和铜离子的吸附性能研究

以钛酸丁酯为前驱体,钠基蒙脱石为载体,应用溶胶-凝胶法制备了二氧化钛(TiO2)柱撑蒙脱石纳米复合材料(TiO2-MMT)。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X-射线能量散色谱和透射电子显微镜等分析手段对样品进行了表征。结果表明,样品晶相主要由锐钛矿型TiO2和蒙脱石组成;TiO2-MMT呈层片状结构,TiO2柱撑到蒙脱石(MMT)层间,且MMT的(001)晶面间距明显增大;钛与蒙脱石比例、柱撑温度、柱化剂陈化时间、烘干温度、煅烧温度仅对蒙脱石(001)面的晶面间距有影响,且随着钛与蒙脱石比值的增大、柱化温度的升高,陈化时间的延长,晶面间距也逐渐增大。应用静止浸渍法测试了TiO2-MMT对铅、铬和铜离子的吸附性能。结果表明,TiO2-MMT对铅离子的吸附率达到99.8%,吸附固化效果优于钠基蒙脱石。     

制备多孔镍负载TiO2薄膜光催化降解喹啉和化工废水

为了获得具有高光催化活性和稳定性的TiO2薄膜,采用浸渍涂布法不加黏结剂将Deguessa P-25TiO2固定在泡沫镍基片上,制备成泡沫镍基负载TiO2薄膜,并以Ti-10薄膜为光催化组件制备了一种新型连续流内循环光催化反应器。表征结果显示:P-25薄膜呈混晶相,增大负载浓度会增加基片上结晶质(如锐钛矿相(101))数量、团聚颗粒数量、表面微裂痕以及比表面积;高温煅烧下泡沫镍基片上Ni元素以金属Ni和NiO形式扩散到薄膜表面,形成NiO-Ni体系,有助于提高薄膜的光催化活性;当负载P-25质量分数为10%时,薄膜表层Ni原子比为12.29%,此时薄膜具有最佳光催化活性。以Ti-10样品为光催化薄膜组件制备了一种连续流光催化反应装置,该装置降解化工废水的实验结果显示反应装置连续运行一周,出水可达到一级排放标准。     

天然沸石负载二氧化钛光催化剂的制备与性能研究

以钛酸丁酯为钛源，天然沸石为载体，用溶胶．凝胶法制备了天然沸石负载TiO2光催化剂，用紫外可见吸收光谱、比表面积、红外光谱和X射线衍射等分析技术对沸石负载TiO2光催化剂进行了表征，以甲基橙为目标降解染料，考察了TiO2负载量、催化剂用量、热处理温度等不同条件下催化剂的光催化活性，结果表明，用天然沸石为载体所制得的TiO2光催化剂对于甲基橙具有较好的光催化降解效果。     

微波处理TiO2柱撑蒙脱石的光催化性能

采用微波处理方法合成了TiO2结晶体柱撑蒙脱石光催化材料,采用XRD、BET吸附和降解甲基橙实验分析了柱撑蒙脱石的结构、锐钛矿金红石晶相比例、比表面积和光催化性能。结果证实,微波功率与辐照时间等条件将影响材料的结构与性能;与传统加热方式比较,微波处理可获得锐钛矿相含量高的混晶TiO2;该TiO2柱撑蒙脱石具备优异的光催化性能。     

H_2O_2增效TiO_2/凹凸棒石光催化体系降解亚甲基蓝

以钛酸四丁酯为前驱体,天然凹凸棒石为载体,采用溶胶凝胶法制备了TiO_2/凹凸棒石复合光催化剂,并用XRD、TEM对其进行表征.以亚甲基蓝染料为模拟污染物,采用300 W汞灯为紫外光源,以光催化实验来评价该催化剂的活性,并研究了H_2O_2的引入对光催化活性的影响.实验结果表明,H_2O_2能显著提高染料的脱色效率:亚甲基蓝的初始浓度为50 mg/L,催化体系为2 mmol/L H_2O_2+0.5 g/L TiO_2/凹凸棒石+UV(紫外线),光催化10 min后其脱色率为95%,相对于单独的0.5 g/L TiO_2/凹凸棒石+UV催化体系,其脱色率提高了约50%.全波段扫描显示,加入H_2O_2后,亚甲基蓝在290 nm对应的苯环吸收蜂急剧下降,665 nm对应的最大吸收峰则近乎消失,且没有新的吸收峰产生.     

天然沸石对提高TiO2光催化活性的作用

以天然沸石为载体,研究了其负载TiO2后对甲基橙溶液的光催化降解效果,探讨了TiO2与沸石的结合类型。通过对负载前后反应动力学模式变化的研究,阐释TiO₂/沸石体系的光催化反应进程。从复合前后样品的AFM、IR、发射光谱变化上看,部分TiO₂与沸石载体形成了新的Ti－O－Si或Ti－O－Al的化学键。光催化实验结果和动力学分析显示,在反应的初始阶段,当TiO₂中引入多孔的沸石载体后,催化剂对甲基橙的降解过程由原来纯粹的吸附控制模式向反应控制模式转变,但还没有达到纯粹的反应控制的程度。沸石载体是通过提高吸附过程的速率,来提升初始阶段的光催化反应速率（R₀）的。     

天然矿物材料的多孔结构、结构组装和光催化性能

自然界存在丰富的多孔矿物资源,其孔隙结构使其具有良好的吸附性能,能够吸附聚集水体中的污染物(特别是有机污染物)。在分析天然多孔矿物的孔结构基础上,文中提出了结构组装的概念,即在多孔矿物中进行功能粒子组装,对多孔矿物进行表面修饰、微结构组装(如层状结构矿物的插层)。通过结构组装,在多孔矿物中引进功能粒子(如有光催化性能的TiO2 颗粒)。组装在天然矿物中的功能粒子能够降解聚集在其中的污染物,大幅度提高功能粒子的效果,提高光催化降解的功效,获得性能优异、成本低廉的天然矿物型有机污染物降解材料。此外,在同一矿物材料中复合小孔、中孔、大孔不同大小的孔结构,实现不同大小的孔径组装,也能够扩大光催化剂TiO2 的承载面积,提高吸附性能。经过结构组装的天然多孔矿物材料复合了吸附、光催化等性能,在环境治理特别是有机物污染降解方面有很好的应用价值。     

Transition metals (Mn,Ni, Co) doping in TiO<Subscript>2</Subscript> nanoparticles and their effect on degradation of diethyl phthalate

Transition metal-doped TiO₂ nanoparticles are synthesized by sol–gel method. The as-prepared samples are characterized by various techniques to correlate structural and optical properties with chemical nature of dopants and their effect on photocatalytic degradation of diethyl phthalate esters. X-ray diffraction (XRD) reveals that all the samples are crystalline and exhibit anatase as a major phase. Chemical nature of dopants could not affect the formation of anatase and its volume fraction. The crystallite size of undoped and doped TiO₂ nanoparticles varies between 10 and 12 nm as confirmed by XRD and transmission electron microscope. The lowest optical band gap observed is 2.47 eV in Mn-doped TiO₂. Among all the samples, Ni-doped TiO₂ sample shows better photocatalytic activity and degradation of diethyl phthalate due to its lower crystallite size and higher surface area than those of Mn- and Co-doped TiO₂ samples.     

Preparation and Properties of TiO_2/Montmorillonite Nano-Composite with Different TiO_2

The hydrated-titanium-oxide/montmorillonite composite samples were prepared using a hydrolysation- intercalation composite method by controlling the amount of TiOSO4·2H2O. The TiO2/montmorillonite composite samples were got after calculated at 700℃ and 1100 ℃. The results show that: when the value of Ti/montmorillonite is 12.5 mmol/g, the c axis of hydrated-titanium-oxide/ montmorillonite composite sample began to disorder, moreover, the crystal size of anatase is just 13.4nm in the TiO2/montmorillonite composite sample calculated at 700 ℃, and after calculated at 1100 ℃, the crystal size of anatase is 55.8 nm, and the relative content of anatase reaches the highest (55.7%). Compared with pure TiO2 nano-particle sample, TiO2/montmorillonite composite sample has a higher phase transition temperature from anatase phase to rutile phase and smaller crystal size of TiO2. Montmorillonite structure layer has a significant blocking effect on TiO2 phase transformation and grain growth, and the blocking effect reaches saturation when the value of Ti/montmorillonite is 12.5 mmol/g.     

Comparative study on the photodegradation of Indigo Caramine dye using commercial TiO<Subscript>2</Subscript> and natural rutile

The photocatalytic degradation of Indigo Caramine dye using commercial TiO₂ and fine grained natural rutile has been carried out. The commercial TiO₂ and natural rutile were characterized using powder X- ray diffraction (XRD) and Fourier transformed infra red spectroscopy (FTIR). The study on the photodegradation of Indigo Caramine dye using commercial TiO₂ and natural rutile were investigated both under Solar and UV irradiation. The degradation of Indigo Caramine dye was checked by the following parameters like Chemical Oxygen Demand (COD), %T, irradiation time and duration. In both cases using commercial TiO₂ and natural rutile, the COD of the dye solution was reduced from 288 mg/L to less than 20 mg/L, and similarly the %T was increased from 76% to 97% and the percentage decomposition upto 97% within the irradiation duration of 3.5 hrs. The preliminary results obtained on the photodegradation of Indigo Caramine dye are highly encouraging and further work is being carried out for the use of the natural rutile or anatase sources for the other organic decomposition and treatment of industrial effluents.     

Absorption and Photocatalytic Degradation of Machine Oil by Exfoliated Graphite-Supported Nanometer TiO2 Material

By loading nanometer anatase onto exfoliated graphite with the sol-gel method, exfoliated graphite-TiO2 composite （EG-TiO2） can be prepared, which can adsorb oil and can also degrade oil. In a technologic condition for preparing EG-TiO2, the impregnated number of times is the most important factor to influence oil-adsorbing capability, that is, when the impregnated number of times increases, the amount of saturation-adsorbed oil decreases. The study of EG-TiO2 photocatalytic degradation of machine oil based on the weight-loss method and infrared spectrum method indicates that EG-TiO2 has obvious effect of photocatalytic degradation for machine oil. Its performance is superior to pure nanometer TiO2 powder because nanometer TiO2 in EG-TiO2 has three-dimension laminar structure and comparatively high adsorption capability.