流化床化学气相沉积法制备CNT/Fe-Ni/TiO_2及其光催化性能研究

以Fe-Ni/TiO2为催化剂,采用流化床化学气相沉积法(FBCVD)在TiO2表面原位生长碳纳米管(CNT),得到CNT/Fe-Ni/TiO2复合光催化剂.通过SEM、XRD、UV-Vis等方法表征其结构和性能,以亚甲基蓝溶液降解为模型考察其光催化性能.结果表明:Fe-Ni/TiO2催化剂在FBCVD过程中,镍主要起到了CNT生长催化活性位的作用;在生长CNT后的复合光催化剂中,比例较低的Fe3+主要作为电子俘获剂,抑制TiO2光生电子空穴的复合;Ni和CNT共同起到将电子迅速地从TiO2中导出,从而降低光生电子空穴复合几率的作用.三者的协同作用显著改善了TiO2的光催化性能.其中Fe和Ni掺杂量分别为0.25mol%和4.75mol%样品的光催化活性较高,生长CNT后得到的复合光催化剂对亚甲基蓝的降解效率较纯TiO2提高约70%.

等离子改性CNT/TiO_2电极吸附去除水中苯酚的研究

利用电感耦合空气等离子体对涂覆法制备的CNT/TiO2复合电极进行射频放电改性处理.复合电极的表面形貌、润湿性及元素成分分别通过扫描电镜(SEM)、接触角测试仪、x射线光电子能谱(XPS)进行了表征.结果表明,改性后有利于苯酚吸附,电极比表面孔隙、亲水性、TiO2及含氧官能团均得以增加;循环伏安测试(CV)表明改性后电极比电容提高54%;改性后复合电极对苯酚的吸附量较改性前提高了45%.且等离子改性CNT/TiO2电极对苯酚的去除量随电压、苯酚初始浓度的增加而增加,吸附过程符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型.

流化床CVD法原位合成CNTs-Ni-TiO_2及其光催化性能

采用柠檬酸修饰溶胶-凝胶法制备NiO-TiO2催化剂,然后于流化床反应器中直接在NiO-TiO2表面原位生长多壁碳纳米管,制备出CNTs-Ni-TiO2复合光催化剂。采用XRD、SEM、TG、BET、PL荧光光谱等方法对制备的样品进行了表征,以亚甲基蓝降解为模型反应,考察了复合催化剂在紫外线下的光催化性能。结果表明,在NiO含量为5%的NiO-TiO2催化剂上生长CNTs后得到的CNTs-Ni-TiO2复合材料具有较高的光催化活性。

CNT-TiO_2复合物的制备及其乳液催化苯甲醇选择氧化

以CNTs为基质,钛酸异丙酯为钛源,采用水热法制备CNT-TiO2复合物。采用扫描电子显微镜和X射线衍射等技术手段研究CNT-TiO2复合物的形貌和晶型结构特征,通过光学显微镜等技术手段研究TiO2、CNT-TiO2固体纳米颗粒形成的乳液体系的特征。以苯甲醇选择氧化制备苯甲醛为探针反应,研究浸渍法所制负载型钌基TiO2、CNT-TiO2乳液催化剂的催化反应性能,催化剂载体的乳化能力与其催化性能之间的规律性关系。结果发现:CNT-TiO2复合物的乳化能力强于TiO2颗粒,易形成乳液体积大及乳滴分布均匀的乳液体系;负载型Ru/CNT-TiO2催化剂的催化活性高于Ru/TiO2;催化剂载体的乳化能力与其催化活性密切相关,载体的乳化能力越强催化活性越高;CNT-TiO2复合物在苯甲醇选择氧化反应体系中起到了催化剂载体和固体乳化剂的双重作用。

高电催化活性染敏电池对电极CNT/TiO2-xNx材料的制备

以钛酸异丙酯为钛源,CNTs为载体,结合水热和高温NH_3处理技术成功制备了CNT/TiO_(2-x)N_x复合物,并研究了其作为染料敏化太阳能电池(DSSC)对电极材料的电催化性能。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱和循环伏安等表征手段对CNT/TiO_(2-x)N_x复合物的形貌、结构和电化学性能进行表征。结果表明:直径30~50 nm的CNTs和直径为3~8 nm的TiO_(2-x)N_x纳米线相互交联形成了三维的网状结构,这一结构有利于增大复合物与电解液的接触面积。复合物融合了N掺杂Ti O2的高电催化活性和CNTs的高导电性的优势使得复合物的光电效率高达7.16%,与贵金属催化剂Pt相当,有望成为DSSC对电极材料理想替代材料之一。

基于TiO_2/CNTs纳米复合物增敏作用电致化学发光法检测葡萄糖的研究

利用二氧化钛/碳纳米管（Ti O2/CNTs）纳米复合物对鲁米诺电致化学发光信号的增敏作用发展了一种检测葡萄糖的方法。通过溶胶-凝胶法合成Ti O2/CNTs纳米复合物,将其修饰在玻碳电极表面后,发现其能够很好地增强反应体系的电致化学发光强度,H2O2能与鲁米诺发生反应产生电致化学发光信号,结合葡萄糖在葡萄糖氧化酶作用下所产生的H2O2对发光体系具有良好的响应特性,可以实现葡萄糖的检测。本方法检测葡萄糖的线性范围为1.0×1007~5.0×1006mol/L,检出限为5.2×1008mol/L。本研究为葡萄糖的检测提供了一种灵敏、快速、简便、经济的方法。同时,Ti O2/CNTs纳米复合物修饰电极为电致化学发光信号增强提供了一种新材料。

CNTs/TiO_2复合物的水热法合成及其光催化性能

利用水热法制备了高活性碳纳米管(CNTs)/Ti O2光催化剂,采用XRD,IR,SEM和UV等手段表征了其结构及表面组成,并以偶氮类染料EBPV为目标物评价了该催化剂在可见光下的光催化效果。结果表明:CNTs/Ti O2复合物为锐钛矿型,粒子为球状和类球状;与Ti O2相比,CNTs/Ti O2复合物吸收峰移至可见光区;在实验条件下其对目标物的可见光催化降解效率达95%以上。实验表明,在水溶液中EBPV的光催化降解过程服从准一级动力学方程。9次循环利用后,CNTs/Ti O2复合物的光催化活性降低了5%。

CNT-CdS-TiO_2光催化剂的制备及其光催化性能

采用溶胶凝胶法,以硝酸镉为镉源、钛酸四丁酯为钛源、硫脲为硫源,碳纳米管(CNT)为载体,分别制备了TiO_2、CdS-TiO_2、CNT-CdS-TiO_2催化剂。对TiO_2,CdS-TiO_2,CNT-CdS-TiO_2的晶型和微观形貌进行了表征。结果表明:TiO_2为锐钛矿,CdS为六方相;TiO_2与CdS均匀包覆在CNT的表面。对TiO_2、CdS-TiO_2、CNT-CdS-TiO_2分别进行了紫外-可见吸收光谱的测试和可见光条件下降解亚甲基蓝的光催化性能测试。结果表明CdS-TiO_2、CNT-CdS-TiO_2吸收峰发生红移;TiO_2、CdS-TiO_2、CNT-CdS-TiO_2在可见光下对亚甲基蓝的降解率依次提高,CNT-CdS-TiO_2的降解率可达到55%。

CNTs/La^(3+)掺杂TiO_2纳米纤维对Cr(Ⅵ)的催化性能研究

通过静电纺丝技术分别制备了碳纳米管(CNTs)掺杂,CNTs/La^(3+)共掺杂的TiO_2纳米纤维,以重金属Cr(Ⅵ)为目标降解物,考察了碳纳米管单组分掺杂,La3+/碳纳米管(CNTs)共掺杂TiO_2纳米纤维(CLCT)及溶液p H值对重金属Cr(Ⅵ)催化活性的影响。结果表明,La3+掺杂的TiO_2光催化活性高于纯TiO_2,适量La3+/碳纳米管共掺杂TiO_2光催化活性进一步提高,最佳掺杂量是当CNTs相当于Ti的摩尔浓度为0.15∶1和La3+的摩尔比为0.05%时得到的纳米纤维催化剂。当重金属Cr(Ⅵ)初始质量浓度为10 mg/L,纳米纤维催化剂(CLCT)投加量为1.0 g/L,p H值为4时,10mg/L的Cr(Ⅵ),在可见光源照射下100 min后的催化效率达99.86%。

TiO_2/CNTs制备及其对亚甲基蓝溶液的降解研究

以钛酸四丁酯为前驱体,冰醋酸水解抑制剂,用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/CNTs复合催化剂。测定了该材料对亚甲基蓝溶液光降解活性。结果表明,复合TiO2/CNTs催化剂有较高的光催化活性。

沉淀法制备复合粒子TiO_2/CNTs的研究

以四氯化钛为原料,采用沉淀法制备复合粒子TiO2/CNTs,通过正交试验得出最佳负载条件:原料液浓度为0.3mol/L、氨水滴加速度为3mL/min、溶液pH值为4、煅烧温度为400℃时二氧化钛能够均匀紧密地负载到碳纳米管表面;利用FTIR、XRD和SEM等对所制备的复合粒子TiO2/CNTs进行表征分析,结果表明,负载的二氧化钛粒子粒径为5nm左右,且所负载的二氧化钛晶形大部分是锐钛晶型。

CNT/TiO_2复合电极吸附去除水中苯酚研究

采用涂覆法制备CNT/TiO2复合电极。通过扫描电镜、接触角测试仪、X射线光电子能谱、循环伏安测试对复合电极的表面形貌、润湿性、元素成分及电化学性能进行了表征。结果表明,加入TiO2后的复合电极比表面孔隙、亲水性、比电容均得以增加;进一步研究表明,复合电极对苯酚的吸附量较CNT电极提高了32%;并且,CNT/TiO2复合电极电吸附苯酚过程符合准2级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型。

CNT/TiOV2复合材料的合成、表征及其光催化性能分析(英文)

采用多壁碳纳米管(MWCNTs)为原料,分别以异丙醇钛(TIP)、丙氧基钛(TPP)和四丁氧基钛(TNB)为钛源,苯作为溶剂,制备了CNT/TiO2复合材料。利用N2吸附等温线,扫描电子显微镜(SEM),X-射线衍射(XRD),能量分散性X-射线分析(EDX)以及紫外吸收光谱对所制CNT/TiO2复合材料进行了表征。并在紫外光照射下,通过亚甲蓝(MB,C16H18N3S.Cl.3H2O)水溶液的转变测试了CNT/TiO2复合材料的光催化性能。研究结果表明:CNT/TiO2复合材料对MB的降解作用不仅有MWCNT的吸附性和TiO2的光催化性,而且还有MWCNT和TiO2之间的电子转移性。

CNT/Fe-Ni-TiO2/ZnO多孔复合膜的组装及其制氢性能

以聚苯乙烯(PS)微球为模板,通过溶胶凝胶法在导电玻璃(FTO)和镍片上负载掺杂铁、镍的复合纳米TiO_2-ZnO有序多孔膜。以多孔膜中的铁、镍为催化剂,通过化学气相沉积法(CVD)原位生长碳纳米管(CNT),得到CNT/Fe-Ni-TiO_2/ZnO/FTO(Ni)三维交互多孔复合膜。场发射扫描电镜观察发现,当TiO_2-ZnO前驱体中TiO_2与ZnO的体积比为3∶2时,复合膜中孔排布的规整性较好。采用X射线衍射仪、紫外-可见吸收光谱、电化学阻抗谱分析和光催化辅助电解水制氢等仪器和手段考察多孔复合膜的结构与性能,结果表明:孔结构的规整性、TiO_2-ZnO异质结和CNT与复合膜形成的三维网络结构有利于提高光生电子-空穴对的分离效率和复合膜材料的光催化活性。

纳米TiO_2/CNTs复合粉体的制备及其电化学性能

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,制备了不同质量比的纳米二氧化钛/碳纳米管(TiO2/CNTs)复合粉体材料.扫描电镜和X射线衍射的测试结果表明,CNTs可以有效地抑制TiO2溶胶分子水解过程中的团聚现象,并且锐钛矿型纳米TiO2粒子可以均匀地分散在CNTs的表面;紫外-可见光漫反射吸收光谱测试结果表明,当TiO2与CNTs的质量比为5∶1时,CNTs可以明显增强TiO2的吸光强度.对利用此复合粉体材料做成的ITO膜电极进行了电化学测试,CV测试表明,CNTs的引入明显减弱了TiO2在0.25 mol/L H2SO4中的氧化还原峰电流;电化学阻抗谱测试说明,与单独机械混合的情况不同,对复合ITO膜电极而言,在高频区只呈现出一个半圆,且随CNTs含量的增加,TiO2的电化学反应电阻明显增大.

CNT-TiO_2复合光催化降解溴酚蓝溶液的研究

以钛酸正丁酯为先驱体,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂,以溶胶凝胶法制备TiO2溶胶,并将其负载于经纯化处理的碳纳米管上,再经不同温度煅烧获得TiO2复合光催化剂。用红外光谱对TiO2煅烧及负载前后进行结构表征,考察了光照条件下溴酚蓝的降解率。采用溶胶-凝胶及负载方法获得CNT-TiO2光催化剂并且明显提高了TiO2光催化效果。加入光催化剂的溴酚蓝容易在20min时降解率达到89%,远高于未负载前的46%的降解率。经比较,400℃煅烧的CNT-TiO2光催化剂的光降解效果相对较好。

微波辅助制备TiO_2/CNTs复合材料及可见光光催化性能研究

文章以六氟钛酸铵、硼酸、碳纳米管为反应物,在低温(<100℃)和常压体系下,采用微波辅助法制备二氧化钛/碳纳米管复合材料(TiO_2/CNTs)光催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及紫外-可见漫反射光谱对TiO_2/CNTs进行表征。采用TiO_2/CNTs为催化剂光催化降解罗丹明B,研究了TiO_2/CNTs的可见光光催化活性。测试结果表明,在可见光照射下制备得到的TiO_2/CNTs具有比Degussa P25光催化剂更优越的光催化降解活性。

CNTs/Fe_3O_4/TiO_2纳米复合材料的制备和表征

采用水热法以钛酸四丁酯为前躯物制备了CNTs/Fe3O4/TiO2纳米复合材料,利用x射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)分析了样品的微观结构和形貌,结果表明实验成功在CNTs/Fe3O4表面负载了锐钛矿型TiO2;样品在水中有良好的分散性和磁场可控性。

碳纳米管负载纳米TiO2复合材料的制备及组织结构表征

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为原料,以碳纳米管为载体,在碳纳米管表面上负载纳米TiO2粉体,制备出CNT-TiO2复合材料。通过X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM)等手段研究了复合材料颗粒的组织结构及包覆情况,通过UV-vis漫反射谱分析比较了纯TiO2、纯CNTs和CNT-TiO2的吸光性能。结果表明,纳米TiO2均匀的包覆在CNTs表面上,且包覆均匀致密。CNT-TiO2复合材料经450℃热处理后,纳米TiO2颗粒以鋭钛矿相存在,其平均粒径约为7.3nm。CNTs-TiO2复合材料兼具载体碳纳米管和外层纳米TiO2对光的吸收性能,在紫外光区域和可见光区域对光都有非常好的吸收性能。

卟啉修饰碳纳米管基TiO_2可见光催化剂的合成及光催化性能研究

以碳纳米管为载体,采用溶胶-凝胶的方法合成卟啉修饰的碳纳米管基TiO2纳米复合材料(CNTsZnTHPP-TiO2)。采用XRD、TEM、EDS和UV-Vis对产物进行表征,通过光催化降解甲基红实验,对所制备的CNTs-ZnTHPP-TiO2复合材料的光催化活性进行考察。结果表明,锌卟啉的加入能有效拓宽TiO2的可见光吸收范围。CNTs-ZnTHPP-TiO2作为光催化剂在可见光作用下能有效降解甲基红,表现出较高的可见光催化活性。当碳纳米管加入量为40%,ZnTPP含量(和TiO2的物质的量之比)为1%时,催化剂的催化性能最好。