微波制备沸石负载N/TiO_2光降解催化剂及对罗丹明B的降解

以沸石为载体,以钛酸丁酯和尿素为助剂,采用溶胶-凝胶法制备沸石负载N/TiO2光降解催化剂.在可见光下对罗丹明B进行降解实验,讨论影响罗丹明B降解性能的主要因素.结果表明,当微波反应15min,焙烧温度为450℃、催化剂用量为40 mg/L、光照时间为30 min时,样品对罗丹明B的降解率可达99.2%以上.光降解催化剂再生后重复使用4次,降解率仍可达89.7%.

N掺杂纳米TiO_2的制备及光催化性能研究

以盐酸羟胺为N源,按r(盐酸羟胺:钛酸四丁酯)分别为1:2,1:1,3:2,2:1和3:1掺杂,采用sol-gel法一步制备N掺杂纳米TiO2。研究了焙烧温度和N掺杂量对样品晶相结构及其在紫外光和紫外–可见光下对罗丹明B光催化活性的影响。结果表明,增大N掺杂量可抑制样品由锐钛矿相向金红石相转变。r(盐酸羟胺:钛酸四丁酯)为2:1时,样品经500℃焙烧后对罗丹明B的紫外光催化降解率1h内达54.81%,样品经600℃焙烧后对罗丹明B的紫外–可见光催化降解率2h内可达99.13%。

氮掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化降解酸性红B的研究

以钛酸丁酯和氨水为原料,无水乙醇为溶剂,硝酸为抑制剂,采用湿法水解制备氮掺杂TiO2纳米微粒,并用XRD、TEM对其进行了表征。在紫外光照射下,考察了氮掺杂催化剂光催化降解酸性红B的催化性能。以高压汞灯为光源对有机染料酸性红B进行了光催化降解实验,并研究了催化剂的类型、催化剂的用量、溶液初始浓度对酸性红B降解的影响。研究结果表明:氮掺杂纳米TiO2的光催化性能明显优于纯纳米TiO2的光催化性能。

硼氮共掺杂TiO_2粉末制备及光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法制备硼氮共掺杂TiO2光催化剂,利用X射线衍射、X射线光电子能谱及紫外-可见光漫反射光谱手段对制备的催化剂进行表征。结果表明,硼和氮均以间隙方式进入TiO2晶格中,形成Ti—O—B、Ti—O—N和Ti—O—B—N结构,提高了催化剂活性;B-N-TiO2吸收带边明显红移,表明催化剂对可见光吸收增强。可见光降解甲基橙结果表明,B-N-TiO2的活性明显高于B-TiO2和N-TiO2,说明硼氮共掺杂改性对提高TiO2可见光活性具有协同作用。

微波辅助制备B-N共掺杂TiO_2催化剂及其光催化活性

以钛酸丁酯为钛源,采用微波辅助溶胶-凝胶法制备Ti O2微粒,用于亚甲基蓝染料紫外光照降解实验。对比研究了未掺杂、B掺杂、N掺杂和B-N共掺杂Ti O2的光催化活性,采用扫描电子显微镜表征催化剂微观结构,用Langmuir-Hinshelwood模型进行动力学拟合,并从电化学角度分析。结果表明,采用微波辅助溶胶-凝胶法制备的B-N共掺杂Ti O2具有最佳催化活性,其表面形貌比未掺杂Ti O2更均匀,具有更高的比表面积,同时B-N共掺杂使Ti O2催化剂产生了微观的p-n结效应,表现出很好的催化活性。在B-N共掺杂Ti O2催化剂用量为2 g·L-1和亚甲基蓝初始浓度为10 mg·L-1条件下,室温紫外光照4 h,亚甲基蓝降解率达91.6%。

N,F,Ce三掺杂TiO_2/Ti光催化处理染料废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备N,F,Ce三掺杂TiO_2/Ti膜电极。掺杂催化剂的X射线衍射(XRD)结果表明:N,F,Ce元素的掺杂有效抑制了TiO_2催化剂由锐钛矿相向金红石相的转变。考察了N,F,Ce三掺杂TiO_2/Ti膜电极的制备条件对催化性能的影响及其在可见光照射下处理罗丹明B的影响因素和光催化效率。在最佳条件下,处理150 min,其脱色率可达62.1%。处理过程中罗丹明B溶液的紫外-可见分光光谱表明:可见光区最大吸收波长略有蓝移,说明分子遭到了破坏,但未能使其矿化。

破乳法合成N掺杂TiO2/粉煤灰及其可见光催化性能研究

粉煤灰表面负载TiO2制备光催化材料是粉煤灰高附加值资源化应用的一种新途径,通过破乳的方法在粉煤灰表面负载TiO2是一种新的尝试。以十二烷基苯磺酸钠改性的粉煤灰为载体,纳米TiO2胶体为钛源,NaOH为破乳剂,尿素为氮源,在反应釜中通过破乳的方法成功合成了N掺杂的TiO2/粉煤灰复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)及紫外可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)等测试手段对合成的产物进行了表征,测试了光催化材料对罗丹明B可见光催化降解的效果。结果表明,当TiO2与粉煤灰的质量比为1∶1,尿素的添加量为0.5 g时,制备的N-TiO2/粉煤灰光催化剂在可见光下对罗丹明B有很好的降解效果,180 min可以降解96.98%的罗丹明B,且降解过程符合一级动力学模型,循环利用6次仍具有很好的稳定性和重复性。该方法为高附加值资源化粉煤灰提供一种功能化的应用方案,具有良好的应用前景。

N-B共掺杂改性二氧化钛双极膜制备及光电催化降解苯酚的应用研究

以钛酸丁酯为钛源,无水乙醇为抑制剂,加入一定量的硼酸和氨水,制得N-B共掺杂的二氧化钛光催化剂。壳聚糖(CS)经N-B/TiO_2改性后作为阴膜层材料,以天然高分子海藻酸钠(SA)作为阳膜层材料。将柔性链聚乙烯醇(PVA)分别与CS和SA共混,用来增强双极膜界面层的兼容性和柔韧性。分别用氯化铁和戊二醛对阴、阳膜层进行交联改性,制备SA-N-B/TiO_2-CS双极膜,并将该双极膜作为电解槽的隔膜通过光电催化模拟降解苯酚废水,测定苯酚废水降解率。

N,B,Fe-TiO_2催化剂的制备及其可见光催化性能

通过水热方法分别制备了N,B,Fe二元素掺杂和三元素掺杂的TiO2催化剂,并对各样品进行X射线衍射(XRD),紫外-可见漫反射(DRS),N2等温吸脱附、FT-IR等表征.制得的催化剂形貌为颗粒状,晶型主要以锐钛矿相为主,掺杂不影响催化剂的晶型,三元素掺杂TiO2催化剂具有较大的比表面积(220.1m2·g-1),三元素掺杂TiO2催化剂的禁带宽度为2.6eV.降解罗丹明B染料实验结果表明,N,B,Fe三元素掺杂的TiO2催化剂在400nm以上的可见光区有明显吸收,2h内降解率可达70.6%.分析表明,N,B的掺杂,减小了TiO2的带隙,Fe的掺杂,降低了光生电子和空穴复合的几率,三元素掺杂产生了协同效应,共同提高了TiO2在可见光的光催化效率.

氮掺杂二氧化钛/聚吡咯(TiO_2@Polypyrrole)纳米球的制备及其超声催化性能研究

本文介绍了氮掺杂TiO2纳米球的制备方法,并对TiO2纳米球的超声催化性能进行改进,提高它的超声催化活性。改变方法是利用原位聚合法对TiO2纳米球进行聚吡咯(PPy)包覆来制备TiO2@PPy纳米球,并且在制备TiO2纳米球的过程中引入N离子,以此来提高它的催化效率(本实验超声催化降解罗丹明B),通过透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)对其结构和形貌进行了表征,并利用紫外可见光谱(UV-VIS)表征了其在超声条件下对罗丹明B的超声催化降解性能。结果表明:氮掺杂TiO2@PPy纳米球对罗丹明B有很好的超声催化降解性能。

Co、N共掺杂介孔TiO_2的制备和光催化性能

以钛酸四丁酯为钛源,以三嵌段共聚物F127为模板剂,采用溶剂挥发诱导自组装法(EISA)制备Co、N共掺杂介孔TiO_2,用XRD、TEM、SEM、XPS、N_2吸附-脱附法和能谱等手段对材料的结构和形貌进行了表征。用紫外-可见吸收光谱法考察了催化剂对罗丹明B(RhB)和无色小分子2,4-二氯苯酚(DCP)的光催化降解效率。结果表明,样品具有较窄的孔径分布(3.65 nm),Co、N共掺杂介孔TiO_2后TiO_2的吸收范围扩展到可见光区,当用氙灯(模拟太阳光,500 W,λ>420 nm)光源对RhB和DCP进行光催化降解时,其光催化活性明显高于P25(纯TiO_2)和Co掺杂介孔TiO_2。对RhB和DCP分别光照120 min后,降解效率达到98.5%和66.3%以上。