纳米TiO_2-Cu_2O可见光下光催化降解活性艳红及其机理研究

采用钛酸丁酯水解和肼还原醋酸铜的方法制备出TiO2-Cu2O复合氧化物,研究了TiO2-Cu2O复合光催化剂在可见光照射下光催化降解活性艳红X-3B的性能,考察了催化剂组成、催化剂投加量、溶解氧、H2O2等对光催化反应的影响,探讨了Cu2O及TiO2-Cu2O光催化降解有机污染物的机理。结果表明,由于TiO2和Cu2O之间存在协同作用,使得复合氧化物的活性比单一的Cu2O高。Cu2O光催化的氧化物种为·OH和光生空穴。光生电子(e-)还原吸附在Cu2O表面上的氧,产生超氧阴离子,然后再进一步生成·OH,光生空穴(h+)无法直接将吸附在Cu2O表面的OH-氧化成·OH。

TiO_2-Cu_2O纳米复合膜的制备和杀菌性能的研究

取异丙醇、环糊精、CuSO4、NaAc为原料配制溶液,取适量溶液于培养皿中,将已镀好TiO2膜的载玻片放入其中,在紫外灯照射和氮气保护下沉积,于120℃真空干燥2h,得到TiO2-Cu2O复合膜。讨论了其杀菌性能;并通过X射线衍射(XRD)分析了TiO2-Cu2O复合薄膜的相构成。

TiO_2-Cu_2O复合膜的制备及其可见光催化降解染料性能研究

采用电化学方法制备了TiO2-Cu2O纳米复合材料,并用喷涂法在玻璃表面制成TiO2-Cu2O复合膜。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对TiO2-Cu2O复合材料进行了表征,用正交设计法研究了TiO2-Cu2O复合膜与Fe2++EDTA构成的Fenton试剂在可见光照射下催化降解亚甲基兰的性能,并用实验证实了H2O2存在。结果显示,TiO2-Cu2O复合膜光催化降解性能明显优于TiO2膜和Cu2O膜。与传统Fenton试剂相比,TiO2-Cu2O复合膜与Fe2++EDTA构成的Fenton试剂体系有效作用时间更长,并可重复使用。

TiO_2/Cu_2O复合光催化剂的制备及表征

通过浸渍-还原法,在不同Cu2+/Ti 4+摩尔比下制备TiO2/Cu2O复合光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见漫反射(UV-DRS)等手段对TiO2/Cu2O复合光催化剂进行了表征。在可见光照射下,研究TiO2/Cu2O复合光催化剂对水中难降解有机污染物甲基橙的光催化降解效果。结果表明,氙灯照射下,TiO2/Cu2O复合光催化剂与单纯的纳米TiO2(P25)相比,光催化降解效果得到明显的提高。Cu2+/Ti 4+摩尔比1∶2时制备的TiO2/Cu2O复合光催化剂具有最好的光催化降解效果。

Cu^(2+)、Ag^+掺杂改性TiO_2固体超强酸的制备及光催化降解偏二甲肼废水研究

采用溶胶–凝胶法制备了SO42–/TiO2–Cu2+和SO42–/TiO2–Ag+2种固体超强酸催化剂,并用电子显微镜、X射线衍射仪等对制备的催化剂进行了表征。实验考察了2种催化剂体系光催化降解偏二甲肼(UDMH)废水的效果和主要影响因素。实验结果表明,固体超强酸SO42–/TiO2–Cu2+光催化降解UDMH废水比SO42–/TiO2–Ag+体系的降解效果更好。在最优反应条件溶液pH=7~8,SO42–/TiO2–Cu2+投加量为0.1 g/L下,初始浓度400 mg/L的UDMH废水,在磁力搅拌模拟超重力条件下反应30 min后,UDMH的降解率达到了96%以上。

Cu^(2+)/TiO_2对甲基橙的光催化降解机理

以自制的掺铜离子的混晶型二氧化钛为光催化剂,考察了甲基橙光催化降解过程中pH值和光源的影响,提出了两种不同的光催化降解机理:在高压汞灯照射下,TiO2的价带电子被激发到导带,光生电子和空穴主要通过Cu2+ 的短路循环而复合,光催化剂的活性降低;在太阳光照射下,甲基橙发生自身光敏化氧化反应,受激电子从单线态或三线态的甲基橙分子跃迁到TiO2的导带,Cu2+起到电荷传递中继站的作用,加速了注入电子向H2O2的转移,从而促进了甲基橙的光催化降解。

Cu2+掺杂的金红石/锐钛矿型TiO2复合光催化材料的制备及性能研究

以层状偏钛酸为前驱体,硝酸铜为铜源,通过调节溶液pH值,水热法合成了Cu2+掺杂的TiO2复合光催化材料.采用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等表征手段对样品结构和形貌进行了分析,并考察了所合成的TiO2基复合材料光催化降解亚甲基蓝的性能.研究结果表明,pH=0.5~1.5时层状偏钛酸完全转变成了Cu2+掺杂的金红石/锐钛矿型TiO2的复合物,在pH=0.5条件下制备的Cu2+掺杂的TiO2展示了较高的光催化性能.

蒙脱石负载Cu^(2+)掺杂纳米TiO_2复合材料的制备及光催化性能

以蒙脱石为载体,钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了一系列Cu^(2+)掺杂TiO_2复合光催化材料,用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对样品进行表征,以亚甲基蓝(MB)溶液的降解脱色作为评价光催化活性的标准,考查不同Cu^(2+)掺杂量、催化剂用量等对催化剂活性的影响。研究结果表明,在MB初始浓度为10mg/L,当Cu^(2+)掺杂量为0.3%、催化剂用量为2g/L时催化性能最好,2h即可使MB溶液的脱色降解率达96%;重复使用5次仍可使MB溶液的脱色降解率保持在90%以上。

碳纳米管和纳米TiO_2混合修饰碳糊电极对Cu^(2+)的测定

用碳纳米管和纳米TiO2混合修饰碳糊电极,用循环伏安法考察了修饰电极测量Cu的优化条件及其电化学稳定性。结果表明,在pH=5.5的HAc-NaAc缓冲溶液中,当Cu2+在修饰电极表面富集200 s、电位扫描速率控制在60 mV/s时,修饰电极在循环伏安图上能出现1个灵敏氧化峰,峰电位为0.141V,利用这个峰可以对Cu进行检测。峰电流与Cu2+的浓度在1.0×10-7～1.0×10-4 mol/L的范围内成良好线性关系,相关系数为0.994 4,检出限为1.43×10-8mol/L。

纳米TiO_2去除水中铜离子

对纳米TiO2光催化还原Cu2+的工艺过程进行了系统的研究。结果表明,纳米TiO2的最佳用量为1g/L,pH=3时为宜;含0.5mmol/L甲醇的体系对其光催化反应的促进作用最为有效,在此条件下,Cu2+的脱除率可达到83.28%。

掺杂Cu^(2+)纳米管和纳米粉体的制备及其性能对比

以钛酸丁酯(TNB)为前躯体,用溶胶-凝胶法和水热法制备掺杂Cu2+纳米粉体和纳米管。应用X射线衍射分析(XRD)、热重及热差(TG/DTG/DSC)、扫描电镜(SEM)等手段对纳米粉体和纳米管的结构、形态及组成进行分析对比。结果表明TiO2纳米管的光催化性能优于其粉体。

纳米TiO_2-Cu_2O复合材料可见光催化杀伤人宫颈肿瘤细胞研究

以人宫颈肿瘤细胞(Hela细胞)为研究对象,研究了可见光催化(光强为50mW/cm2)条件下,该复合材料Fenton作用对细胞的凋亡诱导作用和细胞周期的影响,并对抗肿瘤作用机理进行探讨.结果表明,该复合材料对肿瘤细胞具有明显的杀伤作用,抑制Hela细胞增殖,降低细胞存活率,诱导Hela细胞产生细胞凋亡.此外,还能够引起细胞周期各时相改变,使细胞生长阻滞于G2/M期.并引发细胞氧化应激反应的发生,最终破坏胞内抗氧化酶体系的平衡.由此可见,纳米TiO2-Cu2O复合材料在抗肿瘤的可见光疗应用中具有一定的应用价值.

纳米TiO_2-Cu_2O复合膜的制备及其荧光性质的研究

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃上提拉镀TiO2薄膜,在450℃下灼烧2h。然后用化学沉积法在已制备的TiO2膜上镀一层Cu2O薄膜。用扫描电子镜(SEM)、透射电镜(TEM和HRTEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)等手段对纳米TiO2-Cu2O复合膜进行表征。结果表明,所制备的复合膜是由10nm左右的颗粒组成的,且表面比较均匀。还发现该复合膜吸收了约60%的紫外光和几乎全部的近紫外光,而在可见光部分的透射率却明显提高。另外,又用荧光光谱仪检测了在不同波长光激发下的荧光现象。研究表明,纳米TiO2-Cu2O复合膜的光学性质发生了很大的变化。

Cu^(2+)-TiO_2/偕胺肟纤维的制备及其光催化降解性能

以偕胺肟纤维为配体和载体,常温下通过"配位-水解"方法,制备Cu^(2+)改性TiO_2/偕胺肟纤维复合材料(Cu^(2+)-TiO_2/AOCF)。采用XRD、SEM和EDS对Cu^(2+)-TiO_2/AOCF晶体结构、形貌和表面成分进行分析表征。结果表明,TiO_2纳米颗粒均匀分布在纤维表面,呈无定型态。以光催化降解活性黄染料的降解率为指标,优化了制备工艺条件,结果显示,Cu^(2+)-TiO_2/AOCF的最佳制备条件:氯化铜浓度c=1.5 mmol·L^(-1)、掺杂时间t=20 min、pH=3.0。对活性黄和甲基橙的光催化降解反应表明,当染料溶液pH=2.0、太阳光光源、催化剂用量为0.500 0 g·L^(-1)时,催化降解效率能达到95.7%。催化剂可重复使用6~8次且能保持光催化能力,2种溶液的催化降解反应均符合一级反应动力学特征。紫外可见光谱(UV-vis)和光致发光光谱(PL)分析表明,Cu^(2+)的改性降低了TiO_2禁带宽度,使其光谱响应范围变宽。