胶原纤维为模版制备TiO_2及La/TiO_2纳米纤维及光催化活性研究

以胶原纤维为模版分别负载钛（Ti4＋）或钛（Ti4＋）和镧（La3＋）,在高温下煅烧制得TiO2和La/TiO2纳米纤维。通过扫描电镜（SEM）、场发射扫描电镜（FESEM）、X-射线衍射（XRD）、比表面积和孔径分析、X-射线光电子能谱（XPS）、紫外可见光谱（UV-Vis）等对这2种纳米纤维的结构和物理性能进行了表征。结果表明,TiO2和La/TiO2较完整地保持了胶原纤维的纤维状结构。在600~800℃范围内随着煅烧温度的升高,TiO2和La/TiO2的晶粒尺寸逐渐增大,晶格常数发生各相异性的变化。La/TiO2的相变温度在700~800℃之间,明显高于未掺杂TiO2的相变温度。N2吸附-脱附等温线按Langmiur分类为Ⅳ类,表明TiO2和La/TiO2纳米纤维具有介孔结构。与Degussa P25相比,TiO2和La/TiO2吸收光谱范围明显红移。当以可见光为光源进行酸性橙Ⅱ光助催化降解反应时,TiO2和La/TiO2纳米纤维均表现出比Degussa P25更高的催化活性。

采用溶胶-水热法合成掺La的TiO_2纳米粒子及其表征

采用溶胶-水热法制备了不同掺杂的二氧化钛纳米粒子,并用表面光电压谱(SPS) 和荧光光谱(PL)等对样品进行了表征,重点考察了La的量和焙烧温度对样品表面光电和光致发光以及光催化活性等的影响,并对它们之间的内在关系进行了探讨.结果表明:在合适的焙烧温度下,适量镧的掺杂能够提高二氧化钛的光催化活性.样品的SPS谱和PL光谱与光催化活性之间存在一定的关系,即SPS和PL信号越强,光生电子和空穴分离效率越高,光催化活性越高.

TiO_2(掺入La_2O_3)催化超声降解甲基橙

以实验室合成的La2O3掺入TiO2作为催化剂,以超声降解甲基橙反应为模型,研究了各种因素对La2O3掺入TiO2催化超声降解甲基橙溶液的影响。结果表明,在TiO2(掺入La2O3)催化剂作用下超声降解甲基橙的效果明显优于单纯以锐钛矿型TiO2催化时的情况。TiO2(掺入La2O3)用量为0.5～1.0g/L、超声波频率为25kHz、输出功率为1.0W/cm2、pH值为1.0～3.0时,初始浓度为20mg/L的甲基橙水溶液在80min左右基本可降解完全,COD的去除率达到了99.0%。

La／TiO_2-SiO_2薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂量的La／TiO2-SiO2复合薄膜．通过XRD、 FE-SEM和AFM研究了复合薄膜的微观结构,采用紫外光照射下亚甲基蓝的分解实验比较薄膜的光催化性能．结果表明:La掺杂可显著提高TiO2-SiO2复合薄膜的光催化活性,以5％掺杂量为最佳,其光降解率比掺杂前提高了约23％．薄膜活性提高的主要原因是La掺杂后细化了TiO2的晶粒,提高了薄膜的比表面积,使其具有更高的氧化还原电势,La2+取代Ti4+ 进入到TiO2晶格,引起晶格膨胀,这种不同价离子的取代导致TiO2粒子表面电荷分布不平衡,从而提高了光生电子-空穴的分离效率．

添加La_2O_3对Mg_2TiO_4陶瓷的显微结构与微波介电性能的影响

采用传统烧结工艺,制备了具有不同La2O3含量的镁钛镧陶瓷,并研究了La2O3组份对材料晶相构成、晶粒、晶界的演变、介电常数和品质因数的影响.结果表明,不含La2O3的钛酸镁陶瓷主晶相为Mg2TiO4,其平均晶粒尺寸>60μm;引入La2O3后,出现新晶相La0.66TiO2.99,材料的晶粒尺寸明显下降;随La2O3含量的增加,材料的介电常数线性增加,材料的品质因数Q在10GHz出现最大值(16558).

La掺杂TiO_2膜的制备及其对甲苯的去除性能

以钛酸四丁酯和硝酸镧为原料,采用溶胶-凝胶法,制备出La掺杂TiO2膜.采用X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外(FTIR)、X射线衍射(XRD)、低温氮物理吸附、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)对光催化剂的晶相结构、光谱特征和表面结构进行表征.以气相甲苯为模型物,在自制光催化反应器中考察了催化剂在可见光下对气相有机污染物的去除性能.结果表明,La掺杂可诱发催化剂的可见光催化活性,500℃热处理的2.8%molLa掺杂TiO2膜在60min内即可完全去除6110.18mg/m3的气相甲苯;掺入的La主要以La2O3的形式存在,同时有一部分形成Ti-O-La键;La掺杂可抑制TiO2锐钛矿相向金红石相转变、提高相转变温度、减小晶粒尺寸及增大催化剂比表面积;La/TiO2薄膜表面光滑、致密,La的引入能有效抑制TiO2膜气孔的产生;La掺杂可提高TiO2在可见光区的吸收,使催化剂吸收边向长波移动;La的f轨道的电子跃迁和TiO2晶格扭曲是催化剂可见光活性提高的重要原因.

N、La共掺杂TiO_2的微观结构及性能

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法研究了N、La共掺杂TiO2的晶体结构、电子结构和光学性质,计算结果表明,掺杂后TiO2的晶格常数、原子间的键长和原子电荷都发生了变化,导致掺杂后的八面体偶极矩增加,从而有利于光生电子-空穴对的分离,提高TiO2的光催化性能,且共掺杂后带隙减小,导致光吸收带边红移到可见光区,而电子在La的5d轨道之间的跃迁使共掺杂TiO2在可见光区有较好的光吸收特性。

La?B共掺杂纳米TiO_2太阳光光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备La、B单掺杂及La/B共掺杂纳米TiO2光催化剂.以甲基橙为目标降解物,研究其太阳光光催化性能.结果表明:共掺杂可有效抑制TiO2从锐钛矿相向金红石相的转变和晶粒长大;La、B的协同作用使共掺杂样品光催化活性高于单一掺杂样品及纯TiO2;经过450℃热处理的La/B(w(La)=1.25%,w(B)=4%)共掺杂样品光催化活性最高,30min对甲基橙的降解率达到99%.

稀土La_2O_3掺杂对TiO_2光催化性能的影响

本文通过对稀土氧化镧不同掺杂量,不同锻烧温度的样品光催化活性的研究显示,适量的稀土氧化镧掺杂有利于提高TiO_2的光催化活性;而关于稀土镧提高TiO_2光催化活性的机理有异于有关报道。

纳米La-TiO_2光催化降解甲基橙废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和La掺杂TiO2复合纳米粉体,通过XRD,UV-Vis等测试手段分析了在紫外光照射下,以降解甲基橙为探针反应研究其可见光催化性能。结果显示样品均为锐钛矿相纳米TiO2,稀土元素镧掺杂后纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;掺入的La主要以La2O3的形式存在,同时有一部分形成Ti-O-La键;La掺杂可减小TiO2晶粒尺寸及增大催化剂比表面积;与未掺杂的二氧化钛相比较,适当含量的镧掺杂可有效促进TiO2表面光生载流子的分离,从而显著提高其光催化活性。当La/Ti的摩尔比为0.010时,可见光催化性能最好。

La掺杂对活性炭负载TiO_2催化剂光催化活性的影响

以钛酸丁酯和硝酸镧为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯的和La掺杂活性炭负载TiO2催化剂,用XRD、UV-V is漫反射光谱和扫描电镜等测试技术对该催化剂的晶型和形貌进行了表征,并考察了La含量和焙烧温度对TiO2/AC催化剂的性质及光催化分解亚甲基蓝活性的影响。结果表明,La掺杂不仅抑制了TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,而且使TiO2的光响应范围向可见光区拓展。当掺杂摩尔分数为0.30%的La,可见光照射120 m in时,La-TiO2/AC催化剂的光催化分解率可达87%。

稀土固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2/La^(3+)的制备及其催化酯化作用

制备了稀土固体超强酸 SO2 - 4 / Ti O2 / L a3+ ,研究了以其为催化剂 ,癸二酸和无水乙醇为原料合成癸二酸二乙酯 ,并考察了影响反应的因素。结果表明 ,它是一种良好的酯化催化剂。

La掺杂纳米TiO_2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和不同La掺杂量的TiO2纳米粒子,对样品进行了TG-DTA、XRD和UV-Vis吸收光谱分析,并以染料废水甲基橙为目标降解物,考察了样品的光催化性能。结果发现,La的掺杂抑制了TiO2粒径的长大,细化了晶粒;La掺入到TiO2的晶格中,引起了晶格的畸变和膨胀;La的掺杂使TiO2的吸收带边发生了红移;适量La的掺杂可提高TiO2的光催化性能。试验条件下,最佳掺杂摩尔分数为0.1%。

纳米TiO2-Bi2O3-La2O3复合材料的制备及光、电催化性能研究

以钛酸丁酯、硝酸铋、硝酸镧为主要原料,溶胶-凝胶法分别制备了TiO2、TiO2-Bi2O3、TiO2-La2O3和TiO2-Bi2O3-La2O3等催化剂。用XRD、TEM等方法对其进行了表征,晶型均为锐钛矿,粒径范围10～25 nm。以罗丹明B为目标降解物,分别考察了催化剂的光、电催化活性。结果表明,在紫外光照下,TiO2-Bi2O3-La2O3的光催化活性最高,60 min时罗丹明B的降解率达98.7%,较纯TiO2光催化活性提高了162%;以负载TiO2-Bi2O3-La2O3的多孔材料为粒子电极,采用三维电极法降解罗丹明B,20 min时的降解率达98.6%,较使用负载纯TiO2粒子电极提高了9%。

天然沸石负载La2O3-ZnO-TiO2光催化降解活性艳红K-2BP

利用80目天然斜发沸石作载体制备La2O3(0.5%)-ZnO(20%)-TiO2/沸石复合光催化剂,以20 W紫外灯为光源,在自制的光催化反应器中降解活性艳红K-2BP,考察了光照时间、空气通入量、催化剂用量、溶液初始浓度、H2O2与Fe3+投加量等对活性艳红K-2BP光催化降解率的影响。结果表明,当溶液初始浓度为60 mg/L,催化剂投加量为12 g/L,通气量为1 200 mL/min,光照2.5 h,活性艳红K-2BP的降解率可达99.2%;H2O2和Fe3+投加量为4 mL/L和3 g/L时,光照1 h活性艳红K-2BP降解率分别为100%和97.2%。紫外-可见吸收光谱显示,LZTZ光催化剂可有效降解印染废水。

Zn(Ⅱ)和La(Ⅲ)共掺杂TiO_2纳米晶多孔膜电极光电化学行为研究

采用溶胶-凝胶法合成了Zn(Ⅱ)、La(Ⅲ)共掺杂TiO2纳米粒子(掺杂0.5%Zn(Ⅱ)及0.5%La(Ⅲ)),并制成了TiO2、掺杂0.5%Zn(Ⅱ)及共掺杂0.5%Zn(Ⅱ)和0.5%La(Ⅲ)的TiO2纳米晶多孔膜电极,对该3种电极进行了电化学及光电化学研究,实验发现,用Zn(Ⅱ)单独掺杂TiO2纳米多孔膜电极的光电流大于未掺杂的TiO2纳米多孔膜电极,而Zn(Ⅱ)和La(Ⅲ)共掺杂TiO2纳米多孔膜电极的光电流又大于Zn(Ⅱ)单独掺杂TiO2纳米多孔膜电极,对该掺杂电极的光电转换机理进行了探讨。

稀土固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-La_2O_3催化的α-蒎烯异构化反应

稀土固体超强酸SO2 -4 TiO2 -La2 O3对α -蒎烯异构化反应具有很高的催化活性和较好的选择性 ,主产物为莰烯 ,副产物主要是双戊稀、三环烯和萜品油烯 .考察了催化剂制备方法及处理催化剂所用的稀土离子La3+浓度、硫酸溶液浓度、催化剂焙烧温度、反应温度、反应时间及催化剂用量等因素对其催化性能的影响 ,得出最佳反应条件 .

量子顺电体La_(1/2)Na_(1/2)TiO_3纳米晶的制备与谱学表征

用改进硬脂酸溶胶－凝胶法制备了量子顺电体Ｌａ１／２Ｎａ１／２ＴｉＯ３纳米晶，用差热－热重分析和Ｘ射线衍射测试了样品的晶化过程及物相结构。

稀土改性固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-La_2O_3催化合成丙酸系列酯

报道了以稀土改性固体超强酸SO42 /TiO2 La2 O3 为多相催化剂 ,通过乙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇分别和丙酸反应合成了丙酸系列酯 ,探讨了该催化剂SO42 /TiO2 La2 O3 对酯化反应的催化活性 ,较系统地研究了醇酸摩尔比 ,催化剂用量 ,反应时间诸因素对产率的影响。实验表明 :合成丙酸系列酯的优化条件为n(醇 ) /n(丙酸 ) =1 .2 / 1 ,催化剂用量为反应物料总量的 2 .5 % ,反应时间为 1 .5h。上述优化条件下 ,丙酸乙酯的产率为 2 0 .9% ,丙酸丙酯的产率为 64.9% ,丙酸丁酯的产率为 83 .6% ,丙酸异丁酯的产率为 69.7% ,丙酸戊酯的产率为 87.5 % ,丙酸异戊酯的产率为 83 .3 %。

Fe^(3+)/La^(3+)共掺杂TiO_2光电极对表面活性剂的光电催化降解

采用溶胶-凝胶法制备了Fe3+/La3+共掺杂TiO2/玻璃电极,并将其作为工作电极,以饱和甘汞电极作参比电极,金属Ag片为对电极,0.1 mol/L Na2SO4为支持电解质,建立了三电极光电催化体系,对十二烷基苯磺酸钠配制的表面活性剂废水进行降解。实验表明,Freundlich等温吸附方程能很好地描述Fe3+/La3+共掺杂TiO2/玻璃电极对表面活性剂的吸附行为。实验同时考察了初始CODCr、外加偏压、电极面积、外加H2O2浓度以及涂覆层数对光电催化降解速率的影响,初步确定最佳的实验条件为:初始CODCr为20 mg/L,外加偏压为1.5 V,电极面积为44 cm2,外加H2O2浓度为55 mmol/L,涂覆层数为3层。