溶剂热法制备板钛矿型TiO_2

采用溶剂热法,以钛酸四丁酯为钛源、草酸为络合剂,在弱碱性条件下制备了单一相板钛矿TiO_2。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等测试手段对其进行了结构和形貌分析,考察了溶剂热温度和时间对产物结构、形貌及光催化活性的影响。研究结果表明,溶剂热法所得单一相板钛矿Ti O2为球形颗粒。溶剂热温度和时间对板钛矿结构的形成有重要影响,固定溶剂热时间为8 h时,板钛矿TiO_2的最低成相温度140℃;固定溶剂热温度为180℃时,合成板钛矿TiO_2所需的最短时间为2 h。光催化活性测试结果表明,在紫外光辐照60 min后,所得产物对10 mg·L^(-1)亚甲基蓝溶液的最高脱色率接近于96%。

氮掺杂板钛矿TiO2的制备及光催化性能研究

本文采用水合肼辅助水热法原位制备了具有较好可见光响应能力的氮掺杂板钛矿TiO 2光催化剂。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(DRS)等测试手段对产物进行了结构、形貌和表面性质分析。以亚甲基蓝(MB)染料溶液为污染物模型,对氮掺杂板钛矿TiO 2的光催化活性进行测试。研究了水合肼用量对产物晶体结构形成及光催化性能的影响。实验结果表明,水合肼的引入导致产物的晶型结构发生变化,随着水合肼用量的增加,产物由单一相板钛矿TiO 2转变为含有板钛矿、锐钛矿甚至金红石的混晶。X射线光电子能谱分析表明,产物中含有少量氮(N)元素,但没有形成含氮化合物。紫外可见漫反射光谱证实所得产物的光谱响应范围稍有拓宽。光催化测试结果表明,适量添加水合肼所得产物的光催化降解性能明显增强,其中,水合肼用量为2.0 mL时所得产物的光催化活性最高,其在可见光辐照120 min后对10 mg·L^-1亚甲基蓝溶液的降解率为81.1%。

单一相板钛矿TiO2的制备及光催化性能研究

以四氯化钛(TiCl4)、尿素、乳酸钠为反应物,采用水热法制备了单一相板钛矿TiO2。利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电镜、透射电镜、比表面积分析仪等手段对所得样品进行了结构和形貌分析。以亚甲基蓝溶液为目标降解物,在紫外灯照射下测试了所得样品的光催化活性。实验结果表明,所得样品为长约60~80 nm、宽约20~30 nm的板钛矿TiO2纳米片。在紫外灯照射40 min后,所得单一相板钛矿TiO2对亚甲基蓝溶液的脱色率为94.5%,明显高于相应的商业级TiO2 (P25) (86.7%)。