TiO_2-Fe^(3+)/Ti复合电极的制备及电化学特性研究

用F e3+掺杂的二氧化钛溶胶制得钛基纳米T iO2-F e3+/T i复合催化电极,用紫外分光光度法和XRD表征了电极材料吸收光谱特性和电极表面的微观结构,用循环伏安法研究了电极的电化学特性.结果表明,由于F e3+的存在,在-0.78 V(vs.SCE)处出现了一个还原峰,表明电极表面膜中存在F e3+还原成F e2+并进一步与电极中T iO2发生化学反应,是EC过程.

La^(3+)-Fe^(3+)共掺杂纳米TiO_2粉体的光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了La3+-Fe3+共掺杂的TiO2纳米粉体,并以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了掺杂纳米TiO2粉体在紫外光作用下的光吸收和光催化性能。通过XRD和TEM等测试技术对样品的晶型、形貌和粒径尺寸进行了表征。结果表明,La3+-Fe3+共掺杂制备的TiO2粉体最佳热处理温度为550℃,结晶完整、主晶相为锐钛矿型,平均粒径约为20 nm;掺杂使TiO2吸收带发生红移,光催化性能增强;共掺杂体系的最佳量为n(La3+)∶n(TiO2)=0.05%,n(Fe3+)∶n(TiO2)=0.5%。共掺杂的TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果,反应2 h降解率达到98.72%,优于同等条件下制备的未掺杂的纯TiO2粉体。复合掺杂光催化剂对亚甲基蓝的降解遵循一级动力学方程。

纳米结构TiO_2/聚3-己基噻吩多孔膜电极光电性能研究

用光电流作用谱、光电流-电势图等光电化学方法研究了ITO/聚3-己基噻吩(ITO/P3HT)膜和纳米结构TiO2/聚3-己基噻吩(TiO2/P3HT)复合膜的光电转换性质.结果表明,P3HT膜的禁带宽度为1.89eV,价带位置为-5.4eV.在ITO/TiO2/P3HT复合膜电极中存在p-n异质结,在一定条件下异质结的存在有利于光生电子-空穴对的分离.P3HT修饰ITO/TiO2电极可使光电流发生明显的红移,从而提高了宽禁带半导体的光电转换效率.

掺杂Fe^(3+)的TiO_2薄膜电极的电化学研究

适量Fe^(3+)掺杂可以提高TiO2薄膜电极的光催化氧化活性。采用交流阻抗谱、平带电势等方法研究了掺杂Fe^(3+)的纳米TiO_2薄膜电极的表面结构特征及其催化性能,为其光电转换机理提供了电化学依据。

掺杂La^(3+)对纳米TiO_2薄膜电极光电催化氧化甲醇的影响

采用改进的溶胶凝胶法制备了一系列La3+掺杂的纳米TiO2薄膜电极.由SEM图可以看出,镧的掺杂使电极表面粒径变小;通过光电化学方法研究发现,当掺杂La3+的摩尔分数为0.50%时光电流最大,是纯TiO2电极的2.25倍.用瞬态光电流谱研究了电极在甲醇溶液中的光电转换过程,结果说明TiO2薄膜为N型半导体,镧离子的掺杂改变了电极的表面形貌.

Ti/Pr_2O_3-nanoTiO_2膜电极的制备及电催化活性

用溶胶-凝胶法在Ti基表面修饰一层的TiO2膜和稀土Pr掺杂的TiO2膜,分别制得空白Ti/nanoTiO2膜电极和Ti/Pr2O3-nanoTiO2膜电极。XRD测试表明Ti/Pr2O3-nanoTiO2膜电极组分晶型为锐钛矿,颗粒粒径计算为15.8 nm。SEM测试形貌表明Ti/Pr2O3-nanoTiO2膜电极表面颗粒尺寸在10～15 nm之间,无团聚,颗粒均匀分布。循环伏安法探究了空白Ti/nanoTiO2膜电极和Ti/Pr2O3-nanoTiO2膜电极分别在无机相H2SO4溶液和有机相DMF溶液中电催化还原活性。结果表明：在两种溶液中,Ti/Pr2O3-nanoTiO2膜电极与空白Ti/nanoTiO2膜电极相比,电催化活性在无机和有机相中分别增强3.0倍和2.8倍,并且该方法制备的电极电催化稳定性高。

网状Ti/TiO_2电极光电催化氧化若丹明B

用阳极氧化法制备出一种网状Ti/TiO2 电极 ,扫描电镜和拉曼光谱对电极表面TiO2 膜的形貌和晶体结构的检测结果表明 :膜的结构和性能受阳极氧化过程中氧化速率的影响 ,在控制实验条件下 ,锐钛型TiO2 是其主要结晶形态 .若丹明B的光电催化降解和光催化降解的实验结果表明 :外加偏压可以有效地提高有机物的光催化降解效率 .TOC的测定结果显示 ,在光电催化氧化过程中 ,若丹明B几乎完全矿化 .若丹明B在光电催化降解过程中 。

网状TiO_2/Ti电极的制备及染料的光电催化降解

用阳极氧化法制备出一种新型光电极——网状TiO2/Ti电极,用扫描电镜和拉曼光谱对电极表面TiO2膜的形貌和晶体结构检测.结果表明:膜的结构和性能受阳极氧化过程中氧化速率的影响;在控制实验条件下,锐钛型TiO2是其主要结晶形态.染料若丹明B的光电催化降解和光催化降解的实验结果表明:外加偏压可以有效地提高有机物的光催化降解效率.TOC的测定结果显示,在光电催化氧化过程中,若丹明B几乎完全矿化.

Ti/TiO_2-Pt修饰电极的制备及电催化性能研究

为了提高Ti/TiO2电极的催化性能,采用阳极氧化法在钛基体上制备出具有纳米管状的多孔Ti/TiO2薄膜,在此膜上采用阴极电化学沉积方法沉积Pt来制备Ti/TiO2-Pt修饰电极。用XRD,FESEM分析了沉积前后成分、晶相结构以及表面形貌的变化。结果表明:Pt优先沉积在Ti/TiO2管口以及管边缘处。用循环伏安曲线和极化曲线分析表明,沉积Pt的Ti/TiO2电极其电催化性能得到了明显改善。

乙二醛在Ti/纳米TiO_2-Pt修饰电极上的电催化氧化

采用溶胶-凝胶和电沉积法制备Ti基纳米TiO2-Pt(Ti/纳米TiO2-Pt)修饰电极.X射线衍射(XRD)表明纳米TiO2为锐钛矿型,扫描电镜(SEM)显示Pt纳米粒子在纳米TiO2多孔膜的表面呈现簇分散状态,平均粒径约25nm.通过循环伏安(CV)和计时电流法研究了Ti/纳米TiO2-Pt修饰电极对乙二醛直接电氧化的电催化活性,结果表明,修饰电极对乙二醛的直接电氧化呈现良好的催化活性,在0.60和1.23V(vsSCE)出现两个氧化峰,二者电流密度分别为16和42mA·cm-2,约为纯Pt电极的2倍和1.5倍,反应过程受浓差扩散控制.

纳米TiO_2-Pt修饰电极的制备、性能及应用

采用电化学合成法和电沉积法制备高活性钛基纳米TiO2 Pt(Ti/nano TiO2 Pt)修饰电极 ,通过循环伏安法研究并比较了钛基纳米TiO2 膜电极、纯Pt电极、Ti/nano TiO2 Pt电极在H2 SO4溶液中的电化学行为以及Ti/nano TiO2 Pt电极对Mn2 + 氧化为Mn3 + 的电催化性能 .结果表明纳米TiO2 Pt修饰电极对Mn2 + 的电氧化有高催化活性 .Mn2 + 氧化峰电位为 1 2 8V (vsSCE) ,比纯Pt电极负移 0 12V ;析氧电位为 1 4 0V ,比纯Pt电极高0 0 8V .Ti/nano TiO2 Pt修饰电极催化性能优于纯Pt电极和纳米TiO2 膜电极 ,非均相电解氧化效率可达 90 %以上 .电解得到的Mn3 + 可一步氧化甘油为甘油醛 ,收率为 96 % .

丁二酸在Ti/TiO_2膜电极上的电化学合成

在包含原料马来酸的硫酸溶液中,通过原位阳极氧化法制备了Ti/TiO2膜电极,然后采用极性转换技术在原溶液中电化学合成丁二酸.采用XPS,XRD和SEM分析了膜电极上的元素组成、价态分布和氧化膜的晶相结构及表面形貌.结果表明,阳极氧化膜层内只含有Ti和O两种元素,且Ti均为Ti4+;TiO2氧化膜是金红石相,表观呈现带孔的条纹形貌.通过循环伏安、恒电位阶跃和恒电流电解技术研究了Ti/TiO2原位氧化膜电极的电化学性质,结果表明,该膜电极对马来酸电还原合成丁二酸具有较好的电催化活性.以钛基氧化钌电极(DSA)为阳极,Ti/TiO2原位氧化膜电极为阴极进行恒电流电解实验.结果表明,丁二酸的还原产率为95.94%,电流效率为95.57%,产物纯度为99.28%,熔点为185～187℃.

Ti/TiO_2-SnO_2-RuO_2电极电催化降解HMX炸药废水的研究

采用刷涂法制备了Ti/TiO2-SnO2-RuO2电极,并用SEM、XRD对电极形貌及结构进行表征。利用该电极作阳极,石墨板为阴极,对含奥克托今(HMX)的废水进行电催化氧化降解处理,探讨了Na2SO4电解质浓度、反应温度、溶液pH、电解电压等因素对HMX去除率和COD去除率的影响。结果表明,在Na2SO4质量浓度为7.5 g/L、反应温度为35℃、溶液pH为3、外加电解电压为3 V的条件下处理50 mL含HMX的废水,HMX的去除率达到91.76%,COD去除率达到99.86%。

Fe^(3+)的不同掺杂方式对TiO_2光电催化氧化甲醇的影响

掺杂Fe3+可以对TiO2光催化剂进行改性,而且不同的掺杂方式可导致光电催化氧化活性不同.测定了以不同方式掺杂同量Fe3+的TiO2薄膜电极光电催化氧化甲醇的电流值,并通过SEM和EIS进行了表征,为研究电极的光催化氧化机理提供了电化学依据.

淬火处理对TiO_2纳米管阵列电极性能影响

为使TiO2纳米管阵列电极更好地应用于太阳能电池中,通过恒压阳极氧化法以0.5%(w,质量分数)NH4F/甘油作为电解液,在钛基体上制备出了TiO2纳米管阵列.随后将TiO2纳米管阵列电极在水中进行不同温度淬火处理,通过X射线衍射(XRD)仪、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)和循环伏安法(CV)研究经淬火处理的TiO2纳米管阵列的形貌、晶体结构和电化学性能.研究得出TiO2纳米管阵列经淬火处理其表面获得更多Ti3+缺陷点和TiO2纳米碎片.经0℃淬火处理的TiO2纳米管阵列电极出现了更多Ti3+缺陷点和OH基团,且有更多的纳米碎片出现,其光电化学性能得到了大幅度提高,其40min光照对甲基橙的光催化降解率高达96.2%.

响应面法分析Ti/TiO_2电极光电催化富里酸的过程

利用响应面分析法对影响Ti/TiO2电极光电催化降解富里酸的主要因素进行了探讨.通过Design-Expert5软件可得到1个二次响应曲面模型.结果表明,最佳的pH值、K2S2O8投加量和偏电压分别为3.8、88.40mg/L、0.88V,此时富里酸的去除率达到最大(57.06%).方差分析表明,模型具有较高的回归率(R2=97.54%),与实验结果吻合程度较高.

B_2O_3·TiO_2/Ti催化剂对水中腐殖酸吸附行为研究

TiO2光电催化氧化有机物的反应被认为是表面反应,有机物在TiO2表面的吸附是其降解的先决条件,因此系统研究有机物在TiO2表面的吸附行为,可以为进一步的光电催化降解提供实验依据。现采用阳极氧化法在基体钛表面原位合成B2O3·TiO2/Ti催化剂为吸附剂,系统地研究了腐殖酸在膜催化剂上的吸附行为,探讨了温度、溶液pH值、腐殖酸初始浓度、外加偏压等因素对吸附的影响,结果表明:低温、酸性条件下有利于腐殖酸在膜催化剂上吸附,吸附量随初始浓度、外加偏压的增加而增大,B2O3·TiO2/Ti催化剂吸附腐殖酸的等温线数据可用Freundlich等温吸附方程描述,吸附过程遵循Lagergren二级吸附动力学模型。

TiO_2与ZnO复合纳米结构电极的光电化学研究

利用尿素加压共沉淀法以Ti(SO4)2与Zn(NO3)2为原料制备了TiO2-ZnO复合纳米粒子,其纳米结构电极的光电化学研究结果表明,反应物摩尔比为3∶1,于530℃煅烧制备的复合纳米结构电极的光电转换效率最高.对吸附染料RuL2(SCN)2∶2TBA的纳米结构TiO2和各种复合纳米粒子的纳米结构电极进行光电研究的结果表明,染料对各纳米结构电极都起到了敏化作用,其中也是由反应物摩尔比为3∶1,于530℃煅烧制备的纳米结构电极的光电转换效率最高.对聚3-甲基噻吩修饰的纳米结构TiO2和摩尔比为3∶1,于530℃煅烧的复合纳米粒子构成的纳米结构电极进行光电性能研究,结果表明,聚3-甲基噻吩与半导体纳米粒子之间存在p-n结,在一定条件下p-n结的存在有利于光生电子/空穴的分离,从而提高了光电转化效率.

Ti/nano-TiO_2-Pt复合电极催化甲醇氧化的研究

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备纳米TiO2(Ti/nano-TiO2)膜电极,再用电沉积法在纳米TiO2膜上修饰Pt微粒,制成Ti/nano-TiO2-Pt复合电极。用循环伏安法研究了纯Pt丝电极和Ti/nano-TiO2-Pt电极对甲醇氧化的电催化活性以及稳定性。结果表明:对甲醇氧化,复合电极比Pt丝电极具有更高的催化活性,且对甲醇氧化中间产物CO的吸附量少,因而不易中毒;复合电极载铂量达到一定值时,电极具有最强的催化活性。

TiO_2/Ti薄膜电极制备和光电催化降解罗丹明B的研究

以TA1钛合金为原料采用阳极氧化法制备新型薄膜电极 -TiO2 Ti电极 ,运用X射线衍射法、扫描电镜对电极表面膜的粒径、物相进行了表征。结果表明 ,控制反应条件 ,薄膜中二氧化钛晶型以锐钛矿型为主 ,粒径 45～ 5 0nm ,将其应用于光催化氧化水中的罗丹明B ,该电极对其降解有很好的光催化活性 ,同时 。