Co/N/S共掺杂纳米TiO_2的制备及其可见光催化活性

为提高纳米Ti O2的可见光催化活性,采用溶胶-凝胶法制备了一种掺杂型纳米可见光催化剂Co/N/S/Ti O2,并用正交试验法对其制备工艺进行了优化;用紫外-可见漫反射光谱（DRS）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等方法对其吸光性能和结构进行了表征;以活性艳蓝X-BR溶液为光降解模型,对其可见光催化活性进行了评价,并与Degussa P25进行对比。结果表明,在Co∶N∶S∶Ti物质的量比为0.15∶0.2∶0.2∶1、煅烧温度为400℃、煅烧时间为1h的最佳制备条件下,所制得的Co/N/S/Ti O2光催化剂为单一锐钛矿晶相,平均粒径为8~10 nm,比表面积约为192.19 m2/g。Co/N/S/Ti O2光催化剂吸收边可红移至近900 nm,可见光催化活性突出,在纯粹可见光（λ〉400 nm）下光解活性艳蓝X-BR溶液120 min的降解率可达91.5%,与Degussa P25相比,其可见光催化活性提高了80.1%,且重复使用性能良好。

氮钒共掺杂纳米TiO_2的表面改性及其对涂料中甲醛的降解

利用硅烷偶联剂(KH570)对氮钒共掺杂纳米TiO_2进行表面改性,考察了偶联剂用量、反应时间、反应温度及pH等改性条件的影响,从而确定最佳用量和最佳反应条件。利用元素分析、红外光谱、透射电子显微镜和热质等表征手段及亲油化度的测定,研究了表面改性的效果及分散状况。红外光谱表明,KH570以化学键合的方式结合在纳米TiO_2的表面,并形成了有机包覆层,经测量,氮钒共掺杂纳米TiO_2表面包覆的KH570的质量分数约为13.36%～14.99%。将改性后的氮钒共掺杂纳米TiO_2以一定的比例加入到成膜物质中制成一系列的涂料样品,然后测定其甲醛含量。结果表明,甲醛的降解率可达到82.2%。与普通涂料相比,加入改性后的氮钒共掺杂的纳米TiO_2的涂料具有优异的物理性能。

Fe^(3+)和La^(3+)共掺杂纳米TiO_2的制备及光催化性能的研究

通过溶胶凝胶法制备掺杂铁和镧的纳米TiO2,并以活性红15为目标降解物,研究了其光催化性能.采用热失重分析(TG)、X射线衍射(XRD)、电镜、紫外-可见漫反射光谱(DRS)等测试手段对TiO2的结构、晶型、光吸收范围等进行了表征.结果表明:共掺杂的纳米TiO2在500℃煅烧3 h呈现锐钛矿型,晶粒尺寸约15 nm;掺杂铁和镧的纳米TiO2吸收带会发生红移,拓展了其对光谱响应范围.通过光催化降解模拟试验,发现掺杂铁和镧的纳米TiO2粉末对活性红15溶液的降解率最高达到98.9%,具有较高的光催化活性.

负载掺杂纳米TiO_2耐久抗菌织物的制备与表征

为解决特种军需及医用织物在可见光下的耐久性抗菌问题,以钛酸四丁酯为钛源、硫脲和尿素为掺杂体、棉针织布为基材,通过快速溶胶-凝胶法负载和低温热处理,制备出硫氮共掺杂纳米二氧化钛(S-N-TiO_2)可见光催化耐久性抗菌织物。利用紫外-可见漫反射吸收光谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜,表征分析抗菌材料的光谱性质和微观形貌;以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌为目标样本,采用振荡法,研究测试抗菌织物的可见光催化抗菌性能。结果表明:S、N以取代型和间隙型掺进TiO_2晶格中,使其吸收边带红移至可见光区,且吸收强度较高;抗菌织物表面包裹着一层致密的S-N-TiO_2薄膜,对金黄色葡萄球菌的抑菌率均优于AAA级,对大肠杆菌的均高于AA级。