树枝状Bi/TiO_2电化学合成及其光催化性能研究

联合阳极氧化和电化学沉积的方法,在室温下合成了树枝状Bi/TiO_2纳米管复合催化剂。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和漫反射光谱仪(DRS)等手段对所制备的TiO_2纳米管、Bi/TiO_2复合催化剂形貌及结构进行了表征,并测试了它们的可见光光电流及光催化降解酸性橙II的效率。结果表明树枝状Bi/TiO_2纳米管复合催化剂在可见光区域表现出较强的光吸收性能,具有提高的可见光光电流与光催化活性。

浸渍-分解法制备高可见光催化活性的Bi_2O_3/TiO_2纳米管阵列(英文)

用浸渍-分解法将Bi2O3纳米颗粒沉积在TiO2纳米管壁上,制备了Bi2O3/TiO2纳米管阵列.用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)测定了Bi2O3/TiO2纳米管阵列的化学组分,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱表征了所制备的样品.通过在可见光下(λ>400nm)降解甲基橙(MO)水溶液来评价样品的光催化活性.结果表明,Bi2O3纳米颗粒均匀地沉积在TiO2纳米管中.Bi2O3/TiO2纳米管阵列具有比纯Bi2O3膜和N-TiO2纳米管阵列高得多的可见光催化活性.Bi2O3/TiO2纳米管阵列活性的增强是其强可见光吸收和Bi2O3与TiO2之间形成的异质结的协同作用的结果.

Bi_2Ti_2O_7/TiO_2复合纤维:原位水热合成及光催化性能

采用静电纺丝技术制备的TiO2纤维作为模板和反应物,通过原位水热合成了具有异质结构的Bi2Ti2O7/TiO2复合纤维。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量散射光谱(EDS)、高分辨透射电镜(HRTEM)和紫外可见吸收光谱(UV-Vis)等分析测试手段对样品的结构和形貌进行表征。以罗丹明B为模拟有机污染物进行光催化降解实验。结果表明:花状Bi2Ti2O7纳米结构均匀地生长在TiO2纤维上,制备了Bi2Ti2O7与TiO2相复合的光催化材料,其光谱响应范围拓宽至可见光区,与纯TiO2纤维相比可见光催化活性显著提高,且易于分离、回收和循环使用。初步探讨了Bi2Ti2O7/TiO2异质结的生长机制和光催化活性提高机理。

Bi_2Ti_2O_7/TiO_2异质结对盐酸四环素的光催化降解效果评价

采用溶剂热法通过控制溶剂比获得3种不同形貌的Bi_2Ti_2O_7/TiO_2异质结(BT-0、BT-5、BT-10).采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、低温氮气吸附-脱附(BET)、Zeta电位仪和循环伏安实验等对催化剂的晶型结构、形貌和性能进行表征.研究了异质结对盐酸四环素(TC)的吸附和光催化降解性能,考察了溶液的初始p H、盐酸四环素的初始浓度和催化剂投加量对盐酸四环素光催化降解效率的影响.实验结果表明,橄榄球状Bi_2Ti_2O_7/TiO_2异质结具有更大的比表面积和较多孔型,对盐酸四环素的吸附去除率更大.在异质结加入量为0.1 g/L,250 W金卤灯下反应180 min,BT-0、BT-5和BT-10异质结对浓度为0.05 g/L初始pH为8.9的盐酸四环素去除率分别为92.4%、99.8%、97%.异质结对盐酸四环素的光降解反应符合拟一级动力学规律.

炭吸附Bi_2O_3/TiO_2复合粉体的制备及其光催化性能研究

利用炭吸附溶胶凝胶法,以钛酸丁酯为钛源,氧化铋为铋源制备氧化铋含量为10%(质量分数)的纳米Bi2O3/Ti O2复合粉体。通过热重/差热仪(TG-DTA)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和紫外可见光谱仪(UV-Vis)等对所得催化剂的焙烧温度、物相、微粒尺寸及光吸收性能进行表征。结果表明:炭黑的吸附有效阻止了纳米Bi2O3/Ti O2复合粉体在制备、干燥以及焙烧过程的团聚和烧结,制得的粉体颗粒均匀,分散性好,团聚较少,经600℃焙烧的粉体,平均颗粒直径约为18.8 nm,比表面积约为86.52 m2/g。亚甲基蓝紫外光催化反应结果表明,在50 min内亚甲基蓝在Bi2O3/TiO2催化剂上几乎完全分解。

Bi2O3/g-C3N4/TiO2三元复合物的制备及其可见光催化活性研究

以工业纳米Ti O2,三聚氰胺(C3H6N6)和硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)为原料,通过高温煅烧制备Bi2O3/gC3N4/Ti O2三元复合物,采用XRD、XPS、FT-IR、UV-vis、PL光谱等对其结构进行了表征。结果表明g-C3N4和Bi2O3分散覆盖在Ti O2表面,形成具有异质结结构的Bi2O3/g-C3N4/Ti O2三元复合物,其带隙降低,对可见光的吸收增强,电子和空穴通过在Bi2O3、g-C3N4和Ti O2三者界面间的转移有效延长了光生载流子的寿命,从而提高光催化效率。以亚甲基蓝为目标污染物评价其光催化活性。结果表明,当Ti O2与C3H6N6质量比为1∶2.5,Bi(NO3)3·5H2O含量为0.35%,煅烧温度为520℃,煅烧时间为5 h时制得的Bi2O3/g-C3N4/Ti O2三元复合物(即0.35Bi/C/T)活性最高,LED灯(12 W)光照180 min后对10mg/L亚甲基蓝溶液降解率达98.1%。

Ag/Bi-TiO_2的制备及光催化气相甲苯性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备Ag/Bi-TiO2光催化剂,通过XRD、SEM、BET及UV-VisDRS对催化剂进行表征,并对其可见光催化气相甲苯的活性进行了考察。结果表明,与纯TiO2相比,Ag/Bi-TiO2光催化剂的晶粒粒径减小,比表面积增大,同时Bi—O—Ti键以及Ag杂质能级的形成,拓宽了TiO2的光吸收范围,减少了光生电子-空穴的复合几率,提高TiO2的光催化活性。当焙烧温度为450℃时,0.001Ag/0.05Bi-TiO2光催化剂(n(Ag)/n(TiO2)=0.001,n(Bi)/n(TiO2)=0.05)对甲苯的降解效率能达到77.7%,比纯TiO2提高了72.6%。

Bi掺杂TiO_2薄膜的电致变色性能

以钛酸四丁酯、五水硝酸铋为主要原料,采用溶胶-凝胶法在ITO导电玻璃基片表面制备铋掺杂摩尔分数分别为0、2%、4%、6%、8%和10%的TiO_2薄膜,采用TG-DTA、XRD、电化学工作站、紫外可见分光光度计等表征铋掺杂TiO_2薄膜。循环伏安分析显示:铋掺杂后薄膜的阴极还原峰由1个增至3个且峰流值变大,其电流响应时间变化不大,未掺杂和铋掺杂TiO_2薄膜的着色效率(CE)最大值分别为3.08 cm^2·C^(-1)、6.17 cm^2·C^(-1)。少量铋掺杂可以使TiO_2正八面体结构发生扭曲变形,提高薄膜的电致变色性能,但过多的铋离子可能会富集于基质的晶界处,增加了锂离子的迁移阻力,甚至阻隔锂离子进入TiO_2层中。未掺杂和铋掺杂TiO_2凝胶加热至400℃后热稳定性良好;热处理500℃时其粉末为锐钛矿,且掺杂量越高无定形程度越高。

Bi_2O_3/TiO_2纳米复合物的微波合成及光催化性质

以硝酸铋和硫酸钛为原料,通过直接投料微波辐射水解合成法制备了掺铋TiO2纳米复合物,并用XRD、TEM进行了表征。结果表明,直接投料摩尔比为1∶10掺铋TiO2纳米复合物,经500℃热处理后晶型为锐钛矿型,粒径为6～10nm。以催化降解甲基橙来考察其光催化活性,结果表明所制备的纳米复合物是一个好的催化剂。研究了Bi3+的掺杂量、热处理温度、催化剂用量对掺铋TiO2纳米复合物光催化性能的影响。当催化剂用量为1g/L时,2mg/L的甲基橙溶液在紫外光辐射30min后,降解率达到97%。该复合物对甲基橙溶液的光催化降解符合一级动力学方程。

低温醇解法制备Bi掺杂TiO_2光催化剂

为考察低温醇解法制备金属离子掺杂型TiO2的光催化活性,本文以TiCl4为原料,采用低温正丁醇醇解法制备Bi掺杂的光催化剂TiO2.在紫外光照和太阳光照条件下,以亚甲基蓝溶液作为降解物研究不同铋掺杂量二氧化钛样品的催化性能.结果表明:当Bi2O3/TiO2的摩尔百分比为0.25%、醇解时间为8 h时,TiO2在紫外光下的光催化活性达到最高,是不掺杂铋的4.14倍;太阳光照射下,Bi2O3/TiO2光催化剂的光催化活性是15 W紫外灯照射下的2.8倍.

Bi_2WO_6/TiO_2复合物的制备及其光电性质

为提高光催化剂TiO_2的可见光催化活性,利用水热法成功制备了Bi_2WO_6/TiO_2复合物光催化剂,通过X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜技术手段获得了Bi_2WO_6/TiO_2复合物的结构及形貌信息。采用稳态表面光电压技术研究该样品的光生电荷载流子传输行为,结果表明:Bi_2WO_6和TiO_2间界面的形成,改善了TiO_2的光生电荷分离效率,将TiO_2的光吸收扩大到可见光范围,由此提高了TiO_2在可见光区的光催化降解活性。该研究可以为深入理解光催化机理提供理论参考。

Bi-N-F-TiO_2光催化剂降解对氯苯酚的动力学研究

以硝酸铋和氟化铵为掺杂剂,凝胶-水热法制备了具有可见光响应的铋、氮和氟共掺杂TiO_2催化剂。研究了底物初始浓度、催化剂用量和溶液的酸度对光催化速率的影响,考查了铋、氮和氟共掺杂二氧化钛催化对氯苯酚动力学行为。结果表明催化反应符合兰格缪尔-修斯伍德动力方程。在模拟可见光照射下,对氯苯酚底液浓度为50 mg/L、催化剂用量为1.5 g/L,溶液p H为3、室温下光照反应2 h,对氯苯酚的降解率为100%。

Bi2WO6/TiO2纳米带的制备及其可见光催化性能

以TiO2 P25纳米颗粒为原料,通过碱-水热法制备TiO2纳米带,再采用水热法成功制备出Bi2WO6/TiO2纳米带材料.利用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)以及透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)分别对该材料的物相和形貌进行了分析,并研究了其在可见光下的光催化的性能和催化机理.研究结果表明:制备出的Bi2WO6纳米带通过分子间作用力成功负载在TiO2纳米带上.制备出的Bi2WO6/TiO2在可见光下具有优越的光催化性能,这归因于材料较好的光生电子-空穴分离效率以及材料特定的物理性质,不仅为光催化反应提供了丰富的活性位点,还有效促进了电子的轴向迁移率.

Bi,Co离子掺杂改性TiO_2光催化剂的研究

采用溶胶-凝胶法,通过Bi,Co离子掺杂改性TiO_2光催化剂,改善了TiO_2的光催化性能,并采用改性的催化剂对偶氮染料甲基橙进行降解实验,验证了改性的效果以及影响因素。

Bi-TiO_2/Ti光催化燃料电池的性能研究

制备了Bi-TiO_2/Ti阳极,表征结果显示,该电极对可见光有强吸收,Bi以Bi^(3+)形式掺杂到了Ti O_2中,有效抑制了Ti O_2由锐钛矿相向金红石相转变。考察了影响Bi-TiO_2/Ti-Cu_2O/Cu光催化燃料电池(PFC)性能的因素,在最优电极制备和处理条件下,PFC的短路电流密度、开路电压、最大输出功率密度、填充因子(FF)分别为0.120 m A/cm^2、0.351 V、2.32×10^(-3)mW/cm^2、0.06,90 min处理罗丹明B的脱色率为84.1%。

光还原法制备增强光催化性能的Bi-TiO_2纳米管

采用阳极氧化法及简易光沉积法制备了一种Bi-TiO_2纳米管(Bi-TNAs)光催化剂,并对其形貌、晶相以及光吸收性能进行表征。结果显示,薄片状的金属相Bi微米片成功沉积在TiO_2纳米管阵列表面。光催化降解罗丹明B实验显示,Bi-TNAs的光催化降解性能比TNAs显著增强。单质Bi微米片作为电子陷阱可捕获TiO_2的光生电子,延长载流子寿命,降低电子-空穴复合速率,增强TNAs光催化降解罗丹明B的活性。

Bi/TiO_2复合催化剂制备及其用于降解罗丹明B研究

采用光沉积法制备出Bi/TiO_2复合催化剂,对所得催化剂进行XRD、Mapping和TEM测试表征,并利用15mg/L RhB模拟污染物测试复合催化剂的活性,考察了不同沉积时间对复合催化剂活性的影响。实验结果表明:当沉积时间为1h时,样品TiO_2-1H中Bi颗粒大小为6nm,此时催化剂具有最优量子利用率,Langmuir-Hinshelwood公式拟合反应速率常数k1值为0.471min^(-1),相比于空白样品k0值0.0144min^(-1)提高了32倍。

Novel Bi2MoO6 Nanosheets/Vertical TiO2 Nanorods Arrays Heterojunction with Enhanced Photoelectrochemical Performance under Visible Light Irradiation

Novel Bi2MoO6/TiO2 heterojunction was fabricated by growing Bi2MoO6 nanosheets arrays on the vertically aligned TiO2 nanorods arrays via a two-step solvothermal method. The obtained Bi2MoO6/TiO2 hierarchical heterojunction showed excellent visible light photoelectrochemical performance. Compared with the pure TiO2 and Bi2MoO6, the photocurrent density of the heterojunction was increased 57 and 29 times, respectively. Furthermore, the hydrogen generation rate of the Bi2MoO6/TiO2 for photoelectrocatalytic water-splitting was about 6 times higher than that of the pure Bi2MoO6. The improved performance can be attributed to the synergistic effects of enhanced absorption of visible light, increase of migration rate and separation efficiency of photo-induced carriers.

硼修饰Bi-TiO_2纳米球的制备及其光催化活性研究

以Bi-TiO_2纳米球为基础,以硼酸为原料对其进行修饰,制备了B-Bi-TiO_2纳米球,重点研究了硼离子的含量对Bi-TiO_2可见光(λ>420 nm)光催化降解Rh B活性的影响,并用XRD对纳米材料的结构进行了研究,用UV-vis DRS对其光吸收性能进行了检测.结果表明:硼元素的修饰,有效的提高了BiTiO_2的光催化活性,当B掺杂物质的量分数为5%时,B-Bi-TiO_2催化剂对罗丹明B染料的光催化效果最佳.

金属Ag表面修饰Bi掺杂TiO_2光催化剂的制备与性能研究

以钛酸四丁酯和五水合硝酸铋为原料,采用溶胶-水热法制备了Bi掺杂TiO2颗粒;以硝酸银为银源,通过表面沉积法实现了金属Ag对Bi掺杂TiO2的表面修饰。应用X射线粉末衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对产品进行了表征。以甲基橙为目标降解物,考察了所制Ag/Bi-TiO2样品的降解效果,并详细探讨了Bi掺杂量与Ag沉积量对光催化性能的影响;实验结果表明,3%Ag/10%Bi-TiO2的光催化活性最高,100 min内甲基橙的降解率可达75.6%。