Bi_3Ti_4O_(12)/α-Bi_2O_3/TiO_2复合光催化剂的制备及其可见光催化活性研究

以工业二氧化钛(TiO_2)、五水合硝酸铋(Bi(NO_3)_3·5H_2O)为原料制备了Bi_3Ti_4O_(12)/α-Bi_2O_3/TiO_2复合光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱(PL)等表征方法对光催化剂结构进行分析,表明复合样品中形成了Bi_3Ti_4O_(12)/α-Bi_2O_3/TiO_2异质结结构,其禁带宽度减小、吸收带边红移,光催化效率有明显提高。以亚甲基蓝为目标污染物评价其光催化活性,TiO_2与Bi(NO_3)_3·5H_2O质量比为1∶2.5,煅烧温度为600℃,煅烧时间为5 h时,复合样品光催化活性最佳,在12 W LED灯下,180 min后对浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液的去除率达96.8%。

立方块型Fe3O4表面修饰TiO2磁性复合光催化剂的制备及光降解性能研究

以氯化铁为起始原料,制备得到了高磁性的立方块型纳米四氧化三铁,然后对所得到的四氧化三铁表面用二氧化钛进行修饰,优化条件得到TiO2/Fe3O4复合催化剂,并通过透射电镜、XRD、紫外-可见光分光光度计和物性测试系统等仪器对所得到的催化剂进行详细地表征。优化得到的复合物催化剂对罗丹明B紫外光下的降解效率达到85%,在太阳光下降解率可达68%,且催化剂可以方便地经磁性分离回收。

Ti_3(PW_(12)O_(40))_4/TiO_2-WO_3的制备及光催化降解甲基橙的研究

制备了新型固载杂多酸盐光催化剂Ti3(PW12O40)4/TiO2-WO3,并用傅里叶红外光谱法、X衍射法等对其进行了表征。以光催化降解染料废水甲基橙为探针反应,用正交实验考察了制备条件对催化剂的光催化活性的影响。探讨了催化剂投加量,溶液pH值,甲基橙初始浓度等对光催化降解效果的影响以及催化剂的重复使用性。最后,测定了反应动力学参数。

可见光响应TiO_2/Bi_4Ti_3O_(12)复合粉的制备及表征

以熔盐法制备的微米级片状TiO_2/Bi_4Ti_3O_(12)为基体,采用Ti(SO4)2水解结合后续热处理的方法制备了TiO2/TiO_2/Bi_4Ti_3O_(12)复合粉,研究了原料配比对复合粉晶体结构、形貌以及光催化降解脱色效果的影响。结果表明:该复合粉的形貌为微米级片状TiO_2/Bi_4Ti_3O_(12)表面分布着纳米级的TiO_2颗粒;当原料中铋、钛物质的量比低于1∶6时,复合粉对亚甲基蓝具有良好的吸附脱色效果,钛含量过多时会导致水解产物的团聚,降低复合粉的比表面积,使其脱色效果变差;当铋、钛物质的量比为1∶4时,复合粉的比表面积为13.444 m^2·g^(-1),可见光光照4h以内,对亚甲基蓝的脱色率达到85%,其光催化降解脱色速率高于TiO_2/Bi_4Ti_3O_(12)的。

浸渍提拉法合成Bi_4Ti_3O_(12)基复合薄膜及其光催化性能

以TiO2、Bi4Ti3O12为原材料,采用浸渍-提拉法制备复合薄膜,研究了材料合成工艺对复合薄膜微观形貌、相结构及光催化性能的影响。XRD研究结果表明,合成的复合薄膜材料中含有正交相Bi4Ti3O12和锐钛矿TiO2两种晶相,Bi4Ti3O12沿垂直于玻璃基片的<001>方向取向生长。TiO2溶胶的浓度,Bi4Ti3O12的用量,以及表面活性剂的用量,拉膜次数对复合薄膜的成型有明显的影响,当TiO2溶胶的浓度为3mol/L、TiO2溶胶和Bi4Ti3O12质量比为10:1、表面活性剂的质量分数为3%、拉膜次数为3次的时候,合成的Bi4Ti3O12/TiO2复合薄膜较均匀且具有较优异的光催化性能。