纺丝液配制对PI/TiO_(2)活性碳纳米纤维膜吸附性能的影响

以均苯四甲酸酐(PMDA)、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)及纳米TiO_(2)为原料,采用静电纺丝及热酰亚胺化的方法制备聚酰亚胺/二氧化钛(PI/TiO_(2))复合纳米纤维膜,在高温下对PI/TiO_(2)复合纳米纤维膜进行活化处理,通过正交试验研究了PMDA与ODA摩尔比、纳米TiO_(2)含量及纺丝液含量对PI/TiO_(2)活性碳纳米纤维膜吸附性能的影响。结果表明:PMDA与ODA摩尔比为1.03∶1、TiO_(2)质量分数为3%、纺丝液质量分数为22%时,活性碳纳米纤维薄膜的吸附性能最佳。

二氧化钛/多孔碳纳米纤维复合材料的制备及其光催化性能

为实现纳米二氧化钛(TiO_(2))的回收和重复使用,采用静电纺丝、高温煅烧和酸溶技术制备了多孔碳纳米纤维(PCNF),随后使用二次形核法将锐钛矿相TiO_(2)负载到其表面,得到具有光催化活性的TiO_(2)/PCNF复合材料。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪等表征了TiO_(2)/PCNF复合材料的形貌结构、成分和光吸收性能,并测试了其对降解亚甲基蓝(MB)溶液的光催化性能。结果显示:复合材料的比表面积高达331.9 m^(2)/g,光照30 min后对MB溶液(5 mg/L)的去除率为98.6%,光照60 min后对MB溶液的去除率可达99.6%,均高于同等TiO_(2)含量的对比组;重复使用5次后,其对MB溶液的去除率仍然保持在95.0%;PCNF是一种性能优异的光催化载体材料,它不仅能够实现对纳米TiO_(2)的固定和回收,而且能提高TiO_(2)的光催化性能。

具有增强光催化和抗菌活性的TiO_(2)@Ag-GO复合材料

光催化降解环境中的污染物被认为一种理想的清洁方法,其中二氧化钛(TiO_(2))是目前最有前途的光催化材料之一。但由于能带宽、光生电子与空穴快速复合等特点,限制了其利用效率和范围,开发一种高效的TiO_(2)基光催化复合材料具有重要意义。通过简单的溶胶-凝胶法和一步Marangoni法,将TiO_(2)和Ag纳米颗粒(AgNPs)和氧化石墨烯(GO)有效结合,制备出显著增强光催化活性和抗菌能力的复合材料TiO_(2)@Ag-GO。氧化石墨烯(GO)具有多个催化活性中心,可以高效地进行光催化反应降解污染物。同时,还能提高电荷分离程度,抑制光生电子和空穴复合,提高TiO_(2)光催化活性。AgNPs具有存储电子和促进电荷分离的能力,同时释放的Ag+,赋予材料广谱的抗菌性能。光催化试验抑菌试验结果表明,复合材料能高效降解亚甲基蓝染料,2 h降解率达到74.5%,同时对金黄色葡萄球菌和铜绿杆菌有较强的杀灭作用。这种简易制备的高催化和杀菌功能的TiO_(2)基复合材料在光催化清洁领域有很大的应用潜力。

分级结构WO_(3)-TiO_(2)-CNFs纳米复合材料的制备及其光催化性能研究

本文通过水热法在多孔碳纳米纤维(CNFs)表面负载TiO_(2)和WO_(3),成功制备了高比例暴露、光催化性能优异且易于回收的WO3-TiO_(2)-CNFs三元复合材料,研究了WO3的添加量对光催化性能的影响,采用SEM、TEM、XRD、BET、和UV-vis等手段对催化剂进行了表征,并通过降解亚甲基蓝(MB)溶液来考察其光催化性能。结果显示,WO3与TiO_(2)的最佳复合摩尔百分比为4%,经过模拟太阳光照射90min后,对15 mg/L MB溶液的降解率为97.4%,且重复使用5次之后,对MB溶液的降解率仍然保持在93.6%。

二氧化钛表面光学特性与光催化活性的关系

本文考察了二氧化钛经氢气气氛热处理后对其光催化降解苯酚活性的影响．结合ＤＲＳ，ＦＳ，ＸＲＤ等研究手段，发现二氧化钛光催化降解苯酚的活性与其光学特性（吸收光能力和荧光发射强度）有较好的一致性，而光学特性来自表面态．由此，提出了二氧化钛光学表面态的概念，认为与光催化活性密切相关的二氧化钛光学表面态的性质，是由这些钛羟基和低价钛的数量及比例决定的．

TiO_2纳米粒子的结构、表面特性及其光催化活性研究

采用金属醇盐水解法制备了ＴiＯ２纳米粒子，并用ＸＲＤ、ＳＰＳ、ＸＰＳ和ＥＳＲ等测试手段对ＴiＯ２粒子进行结构、性能测试．随焙烧温度的增加，ＴiＯ２粒子长大，晶型由锐钛矿向金红石型转变．以庚烷的气相光催化氧化为试验反应，考察不同温度处理的醇洗、水洗ＴiＯ２粒子的光催化活性．结果表明，醇洗粒子较水洗粒子显示出高的光催化活性，并且低温处理的粒子其光伏响应带边蓝移明显；阈值增加，Ｔｉ３＋含量较高，光催化活性增加．

铈掺杂二氧化钛纳米管的光催化性能

利用溶胶-凝胶法,以多孔有序阳极氧化铝膜为模板制备掺杂稀土铈的二氧化钛纳米管,用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪和比表面仪对其进行表征;并以甲基橙为降解物,对未掺杂的二氧化钛纳米粉、纳米管以及掺杂铈的二氧化钛纳米粉和纳米管进行了光催化降解性能研究,并对降解机理进行了分析。结果表明:适量的掺杂有利于提高二氧化钛纳米管的光催化性能,提高对甲基橙的降解率;掺杂存在一个最佳量,本试验条件下为铈与钛的摩尔数比值在2%时,掺杂的二氧化钛纳米管光催化性能优于掺杂的纳米粉,在光照150 min后,甲基橙的降解率达80%以上。

SnO_2/TiO_2复合纳米纤维的制备及光催化性能

采用静电纺丝技术,以聚乙烯吡咯烷酮和钛酸正丁酯为前驱体,制得锐钛矿相TiO2纳米纤维,并以此为模板,采用水热方法制备了具有异质结构的SnO2/TiO2复合纳米纤维.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散光谱(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等分析测试手段对产物形貌和结构进行了表征.结果表明,SnO2纳米粒子均匀地生长在TiO2纳米纤维表面,形成了异质结构的SnO2/TiO2复合纳米纤维.通过改变反应物浓度,能有效地实现SnO2/TiO2复合纳米纤维的可控合成.以罗丹明B为模拟污染物,考察了SnO2/TiO2复合纳米纤维的光催化性能,结果表明,该复合纳米纤维的光催化活性明显高于纯TiO2纳米纤维,初步探讨了光催化反应机理.

镧掺杂二氧化钛纳米管光催化性能

以多孔有序阳极氧化铝为模板,利用溶胶-凝胶法制备掺杂La的二氧化钛纳米管,用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪和比表面分析仪对其进行表征,以甲基橙为目标降解物,对比未掺杂的二氧化钛纳米粉、纳米管以及掺杂的二氧化钛纳米粉研究其光催化性能,并对降解机制进行分析。结果表明:适量的掺杂有利于提高二氧化钛纳米管的光催化性能,掺杂存在一个最佳量,本试验条件下为1%(质量分数)。掺杂的二氧化钛纳米管光催化性能优于掺杂的纳米粉。

静电纺制备TiO_2米纤维及光催化性能研究

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、钛酸四正丁酯(TBT)和乙醇溶剂为主要原料,采用静电纺丝法制备TBT与PVP质量比为9:1的TBT/PVP复合纳米纤维,经过不同温度煅烧得到TiO2米纤维。分别通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TG)等测试手段对该材料进行形貌、结构等表征。最后,以亚甲基蓝为目标污染物,在模拟紫外线照射的条件下,研究其光催化活性。结果表明:经600℃煅烧后得到的TiO2米纤维具有最好的光催化活性,降解6h后光催化效率为95.5%。

提高二氧化钛光催化性能的途径

本文介绍了TiO2的光催化特性，对如何提高其光催化性能及材料的实用性作了简要评述。

TiO2/海藻酸钙复合膜的制备表征及力学性能

将Ti O2与海藻酸钠充分混合配制成铸膜液,在玻璃板上刮膜,经钙离子交联制备Ti O2/海藻酸钙(T/CA)复合膜,并对其进行扫描电镜、透射电镜和红外表征。研究湿态T/CA复合膜经过紫外辐照前后的力学性能,以及复合膜对甲基橙染料的重复降解性能。结果表明,T/CA复合膜的力学强度与降解前相差不大,海藻酸盐大分子虽部分降解但仍可以被钙离子交联生成与降解前强度相差不大的凝胶。分析了紫外照射前后复合膜力学性能不变的原因。该复合膜制备工艺简单,成本低,经过紫外照射后仍保持优良的力学性能,重复使用10次后还能达到第1次降解率的97.6%。

Co、Ce共掺杂TiO_2纳米粉体制备及光催化性能

以钛酸丁酯为原料,Co和Ce为掺杂剂,在室温下采用水解沉淀法制备共掺杂纳米TiO2光催化剂。采用XRD、TEM对其组织结构进行表征,并研究不同掺杂量和焙烧温度对TiO2光催化剂光催化性能的影响,确定了Co和Ce的最佳掺杂量和最佳热处理温度。结果表明:介孔(Co,Ce)-TiO2光催化剂晶粒尺寸约为20.4nm,比表面积为97.442m2·g-1。当Co与TiO2的摩尔比r(Co)/r(TiO2)=0.1、Ce与TiO2的摩尔比r(Ce)/r(TiO2)=0.05时,(Co,Ce)-TiO2复合体系在500℃下焙烧的光催化活性最好,甲基橙分解率可达90%。

多孔结构TiO_2纳米纤维的制备及光催化性能研究

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、钛酸四正丁酯(TNBT)和溶剂丙酮为主要原料,采用静电纺丝法制备PVP/钛酸四正丁酯复合纳米纤维,经过煅烧最终得到多孔结构TiO2纳米纤维。然后分别通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、差示扫描量热仪(DSC)和比表面积(BET)测试手段对该材料进行形貌、结构等表征。最后,以亚甲基蓝为目标污染物,在模拟紫外线照射的条件下,研究其光催化剂活性。结果表明,经700℃煅烧后得到的TiO2纳米纤维光催化活性最好,3h后降解效率达到95.2%。

静电纺丝制备TiO_2/PAN纳米纤维毡及其性能研究

采用超声波水解技术水解TiCl4制备纳米TiO2粒子,与聚丙烯腈(PAN)的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液共混后,通过静电纺丝制得具有光催化活性的TiO2/PAN纳米纤维毡,并用其对模拟废水中苯酚进行光催化降解实验。X射线衍射(XRD)表征结果显示制备的TiO2为锐钛矿。用场发射扫描电镜(FE-SEM)观察纤维毡的形态,显示纤维的直径随纺丝液浓度增大而增大。对苯酚进行光催化降解结果表明:纺丝液浓度质量分数为5%TiO2/PAN纤维毡对苯酚的降解率最高,对100 mg/L,50 mg/L和20 mg/L苯酚的降解率分别为51.1%,87.5%和99.6%。纤维毡循环使用5次后对于20 mg/L苯酚的降解率为87.4%。

热处理工艺对TiO_2纳米薄膜光催化性能的影响

通过ｓｏｌ－ ｇｅｌ 工艺在玻璃表面制备了均匀透明的锐钛矿型ＴｉＯ２ 纳米光催化薄膜，ＴｉＯ２ 薄膜由３０ ～１００ ｎｍ 的球形颗粒组成． 每镀一次薄膜的厚度增加约０ ．０８ μｍ ． 薄膜中出现的锐钛矿在（１０１）面具有一定的择优取向． 薄膜中除含有Ｔｉ，Ｏ，Ｃ等元素外，还存在少量从玻璃表面扩散到薄膜中的Ｎａ 和Ｃａ 元素． 甲基橙水溶液的光催化降解实验表明：当薄膜经５００ ℃，ｌｈ 在空气中热处理后，薄膜的表观反应速度常数ｋ 为０．０２６ １ ｍｉｎ－ １． 适当的热处理时间可以明显增强薄膜的光催化效率，这些可以根据薄膜中Ｔｉ３ ＋ 浓度和比表面积的变化来解释．

TiO_2光催化反应器的研究

TiO2 作为光催化剂在降解有机污染物等领域有巨大的前景 ,TiO2 光催化反应器是大规模应用需要解决的主要技术问题之一 ,列举了当前各种TiO2 光催化反应器所分类、结构、性能及研究现状和研究成果 ,阐述了各种TiO2 光催化反应器在应用中的优缺点 ;对几种反应器的作用原理加以综述 ,最后指出TiO2

PMMA/OMMT/TiO_2复合纳米纤维膜的制备及其光催化性能

利用静电纺丝技术制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/蒙脱土(OMMT)/二氧化钛(TiO_2)复合纳米纤维膜,采用扫描电子显微镜(SEM)观察纳米纤维形态,采用能谱仪(EDX)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等分析手段对样品的表观形态、化学结构进行表征,同时,研究复合纳米纤维膜对亚甲基蓝溶液的光催化降解性能。研究结果表明,用质量为50mg的复合纳米纤维膜作为光催化材料,在500 W汞灯、波长为365nm紫外光照射120min的条件下,对50mL浓度为5.0mg/L亚甲基蓝溶液的分解率达到79.23%,表明复合纳米纤维膜具有较好的光催化效果。

Cu^(2+)/TiO_2纳米纤维掺杂比对一氯甲烷光催化降解的影响

以钛酸四丁酯为前驱物,通过溶胶-水热法制备二氧化钛纤维,并用浸渍法以硫酸铜水溶液对二氧化钛纤维进行铜(Ⅱ)掺杂,制备出Cu2+/TiO2催化剂。用TEM和XRD分别对二氧化钛纤维形貌和Cu2+/TiO2的物相进行表征;采用氙灯光源模拟太阳光,研究不同条件下催化剂对一氯甲烷降解率的影响;使用顶空气相色谱法测定一氯甲烷水溶液的浓度。实验结果表明:Cu2+/TiO2催化剂为纤维状,长度可达十几微米;铜(Ⅱ)掺入量及其掺入比增大,促进了二氧化钛由锐钛矿晶型转变为金红石晶型;当n(Cu2+)∶n(TiO2)=0.025∶1、催化剂用量为0.8 g/L、光照4 h时,对初始质量浓度为1.395 0 mg/L的一氯甲烷溶液降解,其降解率可达95.78%。

钇掺杂改性纳米二氧化钛及其光催化性

以钛酸四丁酯为主要原料,采用溶胶凝胶法制备了钇掺杂纳米二氧化钛(TiO2)光催化剂,通过X射线光电子能谱分析(XPS),X射线衍射分析(XRD)方法对其进行表征;并以甲基橙水溶液降解率为光催化活性评价依据,结果显示钇掺杂能够提高二氧化钛光催化性能.