掺杂Fe^(3+)的纳米TiO_2光催化降解氮氧化物研究

利用Fe(NO3 ) 3 ·9H2 O ,采用浸渍的方法 ,制备了掺Fe3 + 的纳米TiO2 .讨论了此种纳米TiO2对氮氧化物的光催化效率 ,并分析了Fe3 + 在催化过程中的作用 .试验结果表明 :Fe3 + 明显提高了纳米TiO2 的光催化性能 ;在室内自然光作用下对较高质量浓度的氮氧化物均具有较高的光催化效率 .通过对TEM照片和XRD谱的分析 ,从能级理论解释了Fe3 + 提高催化活性的原因 .

Fe^(3+)掺杂对TiO_2光催化氧化甲醇的影响

用改进的溶胶凝胶法制备了一系列Fe3+掺杂的TiO2光薄膜电极,并将其应用到甲醇光电氧化中.当掺杂Fe3+的质量分数为0.25%、焙烧温度为400℃时光催化氧化甲醇的效果最好,通过SEM,XRD,UV等手段的表征,进一步验证了掺杂对一定粒径范围内的纳米TiO2粒子有效.

Fe^(3+)掺杂TiO_2光催化剂处理造纸废水的研究

利用TiCl4在无水乙醇中水解,制备了纳米TiO2和Fe3+掺杂的光催化剂,通过XRD和TEM对产物的晶体结构、晶粒大小、形貌进行了表征,讨论了Fe3+掺杂浓度、焙烧温度、焙烧时间、催化剂用量、溶液的pH值和光照时间等对TiO2光催化剂处理造纸废水的影响.结果表明:掺杂Fe3+的TiO2光催化剂氧化性能有所提高,在掺杂量为1.25%(质量分数),焙烧温度为500℃、焙烧时间3 h时,光催化活性最高;溶液pH值为4.0,催化剂用量为2.5 g/L,光照时间4 h时TiO2降解造纸废水的能力最强.

Fe^(3+),Si^(4+)掺杂TiO_2纳米材料相变和热稳定性研究

Guth等人[1]在1977年首次报道了铁(Ⅲ)掺杂二氧化钛催化剂对氮气光催化还原为氨具有独特的光催化效果,开辟了一条太阳能转化为化学能的新途径,引起了人们对铁(Ⅲ)掺杂二氧化钛的研究热潮[2～7].

自然光下Fe^(3+)掺杂纳米TiO_2光催化降解亚甲基蓝的研究

用溶胶-凝胶法制备了一系列不同Fe3+掺杂量(ω0.00%~3.00%)的纳米TiO2光催化剂,利用TEM,XRD,UV-Vis等技术对其形貌和结构进行了表征.以亚甲基蓝(MB)的脱色降解为模型,研究了在自然光条件下Fe3+掺杂量对其光催化活性的影响.结果表明,在所研究的掺杂范围内,该纳米粒子的粒径随Fe3+掺杂量的增加呈减小趋势;Fe3+的掺入不仅可以控制TiO2由锐钛矿向金红石的转变,而且可以使该纳米微粒对光的吸收向可见区拓展;Fe3+的适量掺入,可以显著提高纳米TiO2在自然光条件下的催化活性.

掺Fe^3＋纳米TiO2的制备及在造纸废水处理中的应用

采用溶胶-凝胶法对纳米TiO2进行Fe3+掺杂改性处理,通过紫外-可见吸收光谱及XRD分析(X射线衍射分析),发现掺0.5%Fe3+的纳米TiO2在600℃下煅烧4h后成为锐钛型和金红石型共存的混合晶体,具有较高的光催化活性;以其为催化剂采用光催化法处理造纸废水,在pH值为5.0、催化剂用量1g/L、H2O2用量0.5%(体积分数)、300W高压汞灯照射5h的条件下得到较为理想的处理效果,CODCr去除率可达85%以上。同时讨论了煅烧温度和掺杂量对TiO2光催化活性的影响。

Fe^(3+)的不同掺杂方式对TiO_2光电催化氧化甲醇的影响

掺杂Fe3+可以对TiO2光催化剂进行改性,而且不同的掺杂方式可导致光电催化氧化活性不同.测定了以不同方式掺杂同量Fe3+的TiO2薄膜电极光电催化氧化甲醇的电流值,并通过SEM和EIS进行了表征,为研究电极的光催化氧化机理提供了电化学依据.

Fe^(3+)掺杂TiO_2薄膜的制备及光催化降解甲醛的研究

采用溶胶-凝胶法制备Fe3+掺杂的TiO2薄膜光催化剂,进行甲醛的光催化实验,考察Fe3+掺杂量、薄膜焙烧温度及溶胶体系pH值对光催化性能的影响。结果表明,Fe3+掺杂量为1.0%,焙烧温度500℃1h,加硝酸溶胶体系pH=4时,Fe3+掺杂TiO2薄膜光催化活性最高。

掺Fe^(3+)TiO_2薄膜型氧气传感器研究

讨论了TiO2对氧气的吸附过程及敏感机理,重点分析了掺铁对氧敏特性的影响。设计出了基于TiO2薄膜结构氧气传感器,通过硅工艺制作了Fe3+掺杂的TiO2薄膜型氧气传感器、并在400℃下对传感器的氧敏特性进行了测试。实验结果表明,该氧气传感器在高温条件下对氧气含量的变化有明显的响应,且具有低电阻的特性。

掺Fe^(3+)纳米TiO_2的制备及其光电催化性能的研究

本文介绍了掺Fe3+纳米TiO2催化剂的制备方法,讨论了在空气电极上负载掺Fe3+纳米TiO2光电催化氧化染料活性艳红的机理、特点以及影响催化反应的各因素。结果表明在最佳工艺条件下,活性艳红的降解率为92.8%

Fe^(3+),Y^(3+)掺杂对TiO_2粒子自然光催化降解甲基橙效果的影响

以钛酸丁脂和FeCl3 ,YCl3 为原料 ,采用溶胶 凝胶法制备Y3 ,Fe3 +掺杂的TiO2 粒子 ,并研究了TiO2 颗粒在自然光下催化降解甲基橙的情况 ,通过催化实验表明 :适量的Fe3 +和Y3 +的掺杂均能提高TiO2 粒子的自然光催化降解能力 ,适量的Fe3 +和Y3 +的混合掺杂能进一步提高TiO2

锐钛矿型掺Fe^(3+)-TiO_2的水热法制备及其光催化降解甲基绿

以硫酸钛为原料用水热法制备了掺Fe^(3+)+TiO_2薄膜,采用SEM和XRD方法测定了样品的形貌和晶型,并研究了以自制的掺Fe^(3+)TiO_2对甲基绿溶液的光催化降解作用.结果表明,所制备的TiO_2为锐钛矿型TiO_2,即A-TiO_2.365nm紫外光照射下,用自制的掺Fe^(3+)A-TiO_2光降解甲基绿溶液的最佳条件是:16 mg/L的甲基绿溶液中加入0.110 0 g掺Fe^(3+)为2%(摩尔比)的A-TiO_2,室温下经可见光照射下反应8 h,降解率为57%;同样条件下以254 nm紫外光照射8h,降解率达到68%.

掺Fe^(3+) A-TiO_2的合成及其对酸性红B的光催化降解性能

以硫酸氧钛和FeCl_3·6H_2O为主要原料,采用水热法合成了掺Fe^(3+)的纯锐钛矿型A-TiO_2催化剂,其结构经FT-IR和X-射线衍射表征。以波长365nm紫外灯为光源,酸性红B为降解对象,研究了其光催化降解性能。实验结果表明:掺Fe^(3+)有利于提高TiO_2的催化性能,当掺Fe^(3+)量为0.2mol%时,A-TiO_2的光催化性能最强;当掺Fe^(3+)A-TiO_2投放量为400mg·L^(-1),于20℃降解时间40min,对10mg·L^(-1)酸性红B溶液(pH=5)的降解率最大(95.11%)。

Fe^3＋掺杂TiO2纳米晶溶胶的制备及性能

采用sol-gel法制备了Fe3+掺杂锐钛矿型TiO2纳米晶溶胶。对溶胶的物相结构和粒度分布进行了分析,并考察了薄膜的UV-Vis吸收光谱及溶胶的光催化性能。结果表明:Fe3+掺杂可提供杂质能级抑制电子与空穴的复合,且对TiO2溶胶粒子具有细化作用,因此TiO2溶胶的光催化活性提高,比未掺杂时最大提高了近30%。但Fe3+掺杂过多可能成为电子与空穴复合的中心,导致TiO2溶胶的光催化活性降低。r(Fe:Ti)的最佳范围为0.25~0.50。

Fe^3＋、 La^3＋掺杂对TiO2薄膜结构和光性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了多孔TiO2薄膜，考察了Fe^3＋、La^3＋掺杂对TiO2薄膜的晶相组成、晶粒大小、表面结构和紫外-可见光吸收性能的影响及其改性机理．结果表明：Fe^3＋掺杂抑制了TiO2的晶相转变，促进了晶粒生长，扩大了光响应范围：La^3＋掺杂抑制了晶粒增长和晶相转变，薄膜的UV-Vis发生蓝移。最后提出了多相掺杂，多角度改性是提高薄膜光催化性能的一种方法。

过渡金属Fe^(3+)离子掺杂改性TiO_2的光催化性能研究进展

对近年来利用过渡金属Fe3+离子掺杂改性TiO2的光催化性能研究进行了综述.分析了掺杂金属Fe3+离子的电位、电子轨道构型、化合价、离子半径、浓度和掺杂制备方式对TiO2光催化性能的影响,并提出应用前景、存在问题和发展方向.通过掺杂过渡金属Fe3+离子改进TiO2光催化剂的禁带宽度,使反应的响应光谱向可见光扩展,并且有效地抑制电子-空穴的复合,提高半导体的光催化效率,通过改性可以直接利用太阳能.另外,针对掺杂机理尚不清楚、光量子效率仍然不高和回收困难的缺点.采用溶胶-凝胶法制备负载型掺杂改性纳米TiO2成为研究的热点,其中利用非耐热材料可以制成上浮型负载体,更利于回收,成为研究的新方向.

Fe^(3+)掺杂TiO_2光催化降解聚乙烯薄膜的研究

以快速溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2光催化剂,并用Fe3+对其掺杂改性,在室温条件下,用于固相光催化降解聚乙烯(PE)包装薄膜的研究.对催化剂和薄膜进行了X衍射分析(XRD)、傅立叶红外光谱分析(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)形貌观察.结果表明,60W紫外光辐射240h后,PE失重为8.43%,锐钛矿型纳米TiO2光催化剂使PE失重30.66%;用Fe3+掺杂后,0.5%Fe2O3/TiO2、1.0%Fe2O3/TiO2和2.0%Fe2O3/TiO2分别使PE失重35.91%、20.72%和13.30%.光催化剂加速了PE的失重,碳链的断裂和光氧化腐蚀,在薄膜表面形成大量的坑洞,降解产物中的小分子量的石蜡含量明显增高.Fe3+掺杂有一个最佳量,0.5%Fe2O3/TiO2光催化降解PE的活性最高.

掺杂Fe^(3+)的TiO_2薄膜电极的电化学研究

适量Fe^(3+)掺杂可以提高TiO2薄膜电极的光催化氧化活性。采用交流阻抗谱、平带电势等方法研究了掺杂Fe^(3+)的纳米TiO_2薄膜电极的表面结构特征及其催化性能,为其光电转换机理提供了电化学依据。

掺Fe^(3+)的TiO_2制备及其可见光催化降解亚甲基蓝

采用水热法制备了TiO_2晶体粉末,用XRD对其结构进行表征,并研究了可见光照射下其催化降解亚甲基蓝的效果,分析了亚甲基蓝初始质量浓度、TiO_2用量、掺Fe^(3+)量、光照时间和溶液初始pH值等因素的影响.结果表明:所制备TiO_2晶体为锐钛型,在1.5mg/L的亚甲基蓝溶液中(pH=8),加入掺Fe^(3+)量0.8%(摩尔分数)制备的TiO_2粉末使其用量为0.6g/L,室温下可见光照(40W白炽灯)反应6.5h,亚甲基蓝的降解率达96.12%.降解过程可用L-H动力学方程描述,表现为拟一级反应,速率常数为0.373 3/h.

紫外光照下用自制掺Fe^(3+) TiO_2催化降解二甲酚橙

以水热法制备了掺Fe^(3+)的TiO_2粉末,用XRD测定了晶型,研究了以其为催化剂对二甲酚橙的光催化降解作用,分析TiO_2投放量、掺Fe^(3+)量、二甲酚橙的初始浓度和溶液的初始pH等对光催化降解效率的影响。结果表明,用自制的掺Fe^(3+)A-TiO_2光降解二甲酚橙溶液的最佳条件是:催化剂用量为1.2 g/L,TiO_2掺铁量为7%(摩尔分数)、二甲酚橙溶液初始浓度为300 mg/L(pH=6)、室温下紫外光照(λ=365 nm)反应30 min,二甲酚橙的降解率(D%)最大,达到67.9%。