铜离子掺杂对二氧化钛薄膜光催化性能的影响

采用溶胶凝胶法在玻璃表面制备了Cu2+掺杂TiO2复合纳米薄膜。掺杂Cu2+的数量和方式及前驱体对TiO2光催化降解甲基橙有不同程度的影响。当合成TiO2前驱体的原料为Ti(OC4H9)4时,预涂一层质量分数(下同)为1.0%的Cu(CH3COO)2水溶液,可使TiO2光催化氧化活性提高53%,最外层掺入Cu2+会减弱TiO2光催化氧化活性。当TiO2的前驱体为工业偏钛酸时,预涂一层1.0%Cu(CH3COO)2水溶液,仅使TiO2光催化氧化活性提高14%。用X射线衍射对纳米薄膜进行表征。Cu2+掺杂会诱导生成金红石相。

木材表面Fe^(3+)掺杂TiO_2/SiO_2复合膜构建及其光催化性能

以速生人工林桉木为基体,利用溶胶-凝胶技术,将掺杂Fe^(3+)的TiO_2/SiO_2复合膜构建在桉木材表面。通过X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等手段分析了复合材料的微观形态;以10mg/L的甲基橙溶液为目标降解物,研究了负载复合膜的木材光催化活性。结果表明,生成的复合膜中TiO_2以锐钛矿晶型存在,SiO_2以无定型状态存在,由于Fe^(3+)的离子半径小于Ti^(4+),铁离子以物理状态掺杂进入TiO_2晶格。FT-IR光谱图显示,在1 026 cm^(-1)左右形成Ti—O—Si键,说明硅钛前驱体发生了相互作用。SEM图结果表明,复合膜与木材结合紧密。光催化测试结果表明,当Fe^(3+)掺杂量为0%~5%时,随着Fe^(3+)掺杂量的增加,负载复合膜的木材对甲基橙的降解率先上升后下降,当Fe^(3+)掺杂量为1%时,降解率达到最大值40.37%。

阳离子型皮革胶原基衍生物/Fe掺杂TiO_(2)复合材料的制备及其增强太阳光催化活性研究

通过结构设计,将阳离子胶原基衍生物(CPAD)化学固定至铁掺杂二氧化钛(Fe^(3+)/TiO_(2))球形颗粒表面,构成一种新型的复合材料CPAD-Fe^(3+)/TiO_(2)。利用核磁共振氢谱、X射线衍射、紫外吸收光谱、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱等测试方法对样品进行了系统性表征。采用甲基橙(MO)溶液模拟印染废水,研究了样品在太阳辐射下的光催化活性。结果表明:当CPAD添加量为3%,溶液pH为3时,CPAD-Fe^(3+)/TiO_(2)对MO的降解效率高达94.91%(120min),且具有较好的可重复使用性。

B^(3+),Zn^(2+)掺杂与SiO_2薄膜驻极体的改性

用粉体制备和高温熔凝工艺在ｎ＜１１１＞型单晶硅基片上制备了非晶态态ＳｉＯ２－ＺｎＯ－Ｂ２Ｏ３复合膜驻极体，实现对ＳｉＯ２薄膜驻极体的改性，恒栅压电晕充电、等温表面电位衰减及热刺激放电（ｔｈｅｒｍａｌｌｇ ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ， ＴＳＤ）实验表明， Ｂ~３＋、Ｚｎ~２＋的掺杂对 ＳｉＯ２薄膜驻极体的电荷动态特性有较大影响： ＴＳＤ放电电流峰稳定于 ｔ＝２３８℃处，峰位不随充电温度和充电电压变化；正、负 ＴＳＤ电流谱关于温度轴对称．用离子掺杂可以有效地改变ＳｉＯ２薄膜驻极体内的微观网络结构，影响其电荷贮存性能。

Fe^(3+)/TiO_2/SiO_2复合纳米微粒的合成及光催化降解NO_2^-

采用溶胶 -凝胶法制备了 Ti O2 / Si O2 和不同浓度 Fe3+掺杂的 Fe3+ / Ti O2 / Si O2 复合纳米粉末 ,并利用XRD、BET、UV-vis等手段研究了 Ti O2 / Si O2 及掺铁形成的 Fe3+ / Ti O2 / Si O2 复合微粒的表面结构形态变化 ,以及对污染物 NO- 2 光催化降解的影响 .结果表明 ,Fe3+ / Ti O2 / Si O2 (ω( Fe3+ ) =1 .5 % ,m( Ti)∶ m( Si) =2∶ 1 )具有最佳活性 ,样品呈晶化度较低的锐钛矿结构 .Fe3+ 掺杂导致晶粒的增大 ,稳定性降低 ,大大提高了半导体的光催化活性 ,有利于对低浓度 NO- 2

掺Fe^3＋的TiO2光催化膜制备及降解偶氮染料废水的试验研究

采用溶胶-凝胶法制备掺Fe3+的TiO2-玻璃镀膜,TiO2前驱体凝胶的配比为nTi(OC4H9)4∶nC2H5OH∶nHNO3∶nH2O=0.05∶15∶0.35∶2。利用XRD,UV-Vis和HRTEM表征该膜,进而分析了Fe-TiO2与TiO2的晶相组成与煅烧温度和掺铁量之间的关系,同时对不同样品降解偶氮染料废水的效率进行对比分析。结果表明,掺Fe3+可以提高TiO2-玻璃镀膜光催化氧化活性,并且有利于TiO2形成锐钛矿型与金红石型的混晶,使TiO2膜的光谱吸收带边发生红移,从纯TiO2的380 nm拓展到450 nm。经4 h紫外光照射,掺Fe3+(摩尔分数为2.5%)的TiO2膜处理偶氮染料废水的COD降解率达66.4%。

Pb^(2+)与Al^(3+)掺杂对SiO_2薄膜电荷贮存性能的影响

较高的表面能是ＳｉＯ２薄膜产生亲水性并导致体内贮存电荷失稳的重要原因。极性Ｐｂ２＋离子的掺入有效地降低了ＳｉＯ２薄膜的表面能，使表面趋于中性，增强了疏水性。此外，Ｐｂ２＋、Ａｌ３＋离子作为填隙式离子和替位式离子的掺入较好地改善了ＳｉＯ２薄膜的网络结构并使其致密化，使样品在保持原有良好的负电荷存储性能基础上，又对称地增加了优良的正电荷贮存能力。这表明降低表面能和增强网络结构是提高ＳｉＯ２薄膜驻电性能的有效途径，ＳｉＯ２ＰｂＯＡｌ２Ｏ３复合膜有希望成为一种新型无机驻极体材料。