Eu^(3+)、Si^(4+)共掺杂TiO_2光催化剂的协同效应

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了Eu/Ti/Si纳米光催化剂,并通过XRD、FT-IR、EPR等进行了表征.结果表明,掺入Eu3+和Si4+,阻止了TiO2从锐钛矿晶型向金红石晶型的转变,使TiO2的粒径减小,且Eu3+能够促进Si4+进入TiO2的晶格中.以甲基橙为光催化反应模型化合物,考察了光催化剂的活性.测定了甲基橙在不同光催化剂上的吸附常数,探讨了催化剂对甲基橙的吸附机理.Eu3+和Si4+的最佳掺入量分别为wEu=0.03%、wSiO2=39.06%,且Eu3+和Si4+同时掺入TiO2光催化剂产生协同效应.讨论了光催化活性与催化剂性质的关系.

炭与TiO_2光催化剂的复合及协同作用研究进展

通过论述炭与TiO2光催化剂的复合方式,系统总结了复合光催化剂的各种制备方法,指出炭与TiO2的复合呈现多样化的特征,炭不仅作为载体,还可以用作涂层、造孔剂以及助剂。同时,炭在复合体中也展现出多方面的作用,不仅可以富集目标污染物,捕获中间产物,还可以抑制水蒸气和其他组分对光催化降解的影响,并且可以抑制热处理时TiO2相变和晶粒长大。可见,炭与TiO2光催化剂的复合将为推动光催化技术的实用化产生积极影响。

TiO_2光催化降解有机污染物的协同效应研究

微量的强氧化剂H2 O2 、O3 引入纳米TiO2 光催化体系能够极大地提高有机污染物氧化降解效率。本文通过对这一效应促进有机物降解的相关文献综述 ,探讨论述了协同效应产生的机理以及影响因素 ,并就其将来研究与实际污染物处理应用提出了新思路。

AlgCa/TiO_(2)凝珠吸附-紫外光催化协同去除水中Cr(Ⅵ)的研究

包载型光催化剂可有效解决粉末催化剂处理水中污染物时的回收和再循环问题。以P25TiO_(2)为原料制备alg Ca/Ti O_(2)凝珠,利用XRD、UV-Vis、FESEM、EDX等技术手段获得催化剂的结构、组成和光吸收性能,研究alg Ca/Ti O_(2)吸附-光催化协同去除水中Cr(Ⅵ)的性能。结果表明,alg Ca裸珠对Cr(Ⅵ)的吸附去除率为14.5%;在30 W紫外汞灯照射下,alg Ca/Ti O_(2)-9通过吸附-光催化将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)的效率为66.9%。alg Ca/Ti O_(2)表面基团与Cr(Ⅲ)产生的静电引力使催化剂表面残留Cr(Ⅲ),4次循环利用的alg Ca/Ti O_(2)活性为53.8%。同时,提出了吸附-光催化反应机理。

Eu^(3+)和Sm^(3+)共掺杂TiO_2光催化剂的协同效应

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2和Eu3+/Sm3+共掺杂TiO2复合粉体,采用XRD,DRS和SEM等技术进行表征,以亚甲基蓝(methylene blue,MB)的光催化降解为目标反应,评价了其光催化活性,探讨了Eu3+/Sm3+共掺杂对TiO2粉体光催化的影响机制。结果表明,Eu3+/Sm3+共掺杂可以显著提高TiO2粉体光催化活性,Eu3+/Sm3+共掺杂在TiO2粉体中产生协同作用,可以抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相转变,使TiO2的粒径减小。Eu3+/Sm3+共掺杂增大了TiO2粉体的晶格畸变,使TiO2粉体吸收带边蓝移。当Eu3+/Sm3+的掺杂量分别为0.05%和0.1%,TiO2光催化活性最高,光催化降解率达到84.8%。

TiO_2可见光催化H_2O_2降解水中的有机污染物

以活性艳红X-3B及苯酚作模型污染物,研究催化剂晶型(锐钛矿和金红石)及H2O2对TiO2可见光催化性能的影响,并研究Fe3+在这一反应体系中的协同效应。结果表明:在H2O2存在条件下,锐钛矿和金红石TiO2均能可见光催化降解活性艳红X-3B,且TOC的去除率达65%,反应并不限于发色基团的破坏,但当TiO2的吸附点位吸附CO32?达到饱和后,则对活性艳红X-3B基本无降解效果;TiO2能可见光催化H2O2降解苯酚,金红石TiO2显示出较锐钛矿TiO2更高的催化活性,反应120 min后,对苯酚的降解率达80%,且反应体系生成的环状中间产物的浓度明显较锐钛矿TiO2的高;以Fe3+协同TiO2可见光催化H2O2降解苯酚时,反应效率显著加快,经20 min反应,对苯酚的降解率可达100%,而金红石TiO2显示更为明显的协同效应。

铽负载介孔二氧化钛的制备、表征和协同效应

以嵌段共聚物P123为模板剂,采用蒸发诱导自组装法制备了铽负载介孔TiO2光催化剂,并利用XRD、N2吸附解吸和UV-Vis吸收光谱等技术手段对样品进行了表征。制备的样品为锐钛矿和金红石混合晶相,以罗丹明B为模拟有机降解物,样品显示了良好的可见光催化活性。研究发现0.7%的铽负载和380℃的煅烧温度是较佳的制备条件。介孔结构所具有的高的比表面积、小的晶粒尺寸、铽负载诱导的电荷分离和可见光吸收增强协同提高了光催化活性。同时,提出了铽负载二氧化钛诱导增强光催化作用的机理。

TiO2及负载Fe(Ⅲ)可见光催化H2O2降解扑草净的协同效应

以Ti O2P25(TIO-P25)及Fe(NO3)3为前驱物制备Ti O2负载Fe3+多相催化剂Fe/TIO-P25,研究Fe/TIO-P25可见光催化H2O2降解扑草净的协同效应.XRD、XPS、EDS及SEM结果表明,Fe元素以Fe2O3形式高度分散于Ti O2表面,负载量约1.5%(wt%),未对TIO-P25的粒径及形貌产生明显影响,Fe/TIO-P25的粒径约20~40nm;光催化结果表明,Fe/TIO-P25能可见光催化H2O2降解扑草净,反应30min降解率达100%,远大于TIO-P25的催化活性,负载Fe与TIO-P25之间存在明显的协同效应;通过对反应体系的荧光光谱分析显示,扑草净的降解涉及较单纯羟基自由基(·OH)过程更为复杂的反应机理.

表面接枝法合成Si掺杂介孔SO_4^(2-)/TiO_2

以工业硫酸钛液水解得到的介孔偏钛酸为载体,正硅酸乙酯(TEOS)为浸渍剂,采用表面接枝法制备了 Si 掺杂的介孔 SO_4^(2-)/TiO_2。通过 X 射线衍射(XRD)、N_2吸附-脱附、X 射线光电子能谱(XPS)和傅立叶-红外光谱(FT-IR)对焙烧产物进行表征,考察了超声波和微波外场对浸渍过程的影响以及 Si提高介孔 TiO_2热稳定性的机制。结果表明,掺杂 Si 形成的 Ti-O-Si 键对介孔 TiO_2的孔结构起到支持作用,阻止晶粒长大和提高锐钛矿向金红石矿的相变温度,使 SO_4^(2-)稳定的介孔 TiO_2的热稳定性提高,在700℃焙烧后仍保持138 m^2/g 的比表面积;超声波和微波场强化了浸渍过程,大大缩短了浸渍时间,促进 Si 在内外表面的分布。

Tb^(3+)和Sm^(3+)共掺杂对TiO_2降解亚甲基蓝的影响

采用溶胶-凝胶法制备纯TiO2和Tb3+/Sm3+共掺杂TiO2复合粉体,采用XRD、DRS和SEM等技术进行表征,以亚甲基蓝(methylene blue,MB)的光催化降解为目标反应,评价其光催化活性,探讨Tb3+/Sm3+共掺杂对TiO2光催化性能的影响机制。结果表明,Tb3+/Sm3+共掺杂可显著提高TiO2光催化活性,Tb3+/Sm3+共掺杂在TiO2中产生协同作用,可抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相转变,使TiO2粒径减小。Tb3+/Sm3+共掺杂增大了TiO2的晶格畸变,使TiO2吸收带边蓝移。当Tb3+/Sm3+的掺杂量分别为0.1%和0.2%时,TiO2光催化活性最高,降解率达到91.46%。

氮化碳改性二氧化钛增强可见光催化活性

采用溶胶-凝胶法及焙烧处理制备了g-C_3N_4/TiO_2复合光催化材料,利用多种分析手段进行了结构与性能表征。研究表明,在n(N):n(Ti)=3.5、焙烧温度580℃条件下制备的样品光催化降解染料亚甲基蓝,在紫外光与可见光照射下的催化反应速率常数分别是纯TiO_2的1.2倍、纯g-C_3N_4的3.1倍。通过XPS和HR-TEM分析可知,凝胶中三聚氰胺的热解使N和C原子扩散到TiO_2晶格中,形成了g-C_3N_4-TiO_2异质结。紫外-可见漫反射分析显示,g-C_3N_4掺杂使TiO_2光吸收范围扩展至可见光区,光催化活性提高的主要原因归结于:形成g-TiO_2-TiO_2异质结和TiO_2的锐钛矿与金红石特殊相界的协同作用。

Highly active mixed-phase TiO_2 photocatalysts fabricated at low temperature and the correlation between phase composition and photocatalytic activity

The idea of varying volume ratio of water to ethanol in solvent was firstly employed to yield phase composition controllable mixed- phase titanium dioxide (TiO2) photocatalysts via a low temperature solvothermal route at 353 K. It was found that anatase contents increase from 0 to 100% with increase of ethanol contents in solvent. The mixed-phase TiO2 with 60% anatase content exhibited the best photocatalytic activity in photodecomposing formaldehyde (FAD) under UV light irradiation, which increases by abou...

高能GO/TiO2制备及其光催化反渗透浓水性能

为高效率处理反渗透浓水,采用改良Hummers法、水热合成法制备具有良好的吸附以及光催化性能的氧化石墨烯/具有高能暴露面二氧化钛纳米复合材料(graphite oxide/TiO 2,GO/TiO 2),通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)表征其微观形貌和物相组成;并以模拟反渗透浓水探究其性能、较佳反应条件及具有协同效应。结果表明:纳米材料中二氧化钛粒子的高能暴露面增多,有助于有效地提高其光催化活性,粒子的晶化度有所增加且均匀附着在氧化石墨烯表面,不仅增大了粒子的比表面积,还降低了二氧化钛粒子的宽带隙能,有助于提高其光催化效率;同时,由于氧化石墨烯接收的二氧化钛受激发释放的光生电子的存在,氧化石墨烯对重金属离子的静电吸附能力显著增强,提高了氧化石墨烯去除重金属离子的效率;所制备的氧化石墨烯/具有高能暴露面二氧化钛纳米复合材料具有良好的处理反渗透浓水性能。氧化石墨烯含量为80 mg的纳米复合材料与pH调节至4的模拟反渗透浓水在室温下避光搅拌3 h、光催化反应1.5 h为较佳反应条件,该纳米复合材料的Pb 2+、Cd 2+、Cr 6+去除率分别为32.2%、19.8%、11.7%,具有协同效应。

Eu^(3+)和Gd^(3+)共掺杂TiO_2粉体的制备及催化活性

采用溶胶-凝胶法制备纯TiO2和Gd3+/Eu3+共掺杂TiO2复合粉体,采用X射线衍射、漫反射光谱和扫描电镜等技术对样品进行表征,以亚甲基蓝(methyleneblue,MB)的光催化降解为目标反应评价其光催化活性,探讨Gd3+/Eu3+共掺杂对TiO2粉体光催化的影响机制。结果表明:Gd3+/Eu3+共掺杂可以显著提高TiO2粉体光催化活性。Gd3+/Eu3+共掺杂在TiO2粉体中产生协同作用,可以抑制TiO2由锐钛矿向金红石相转变,使TiO2的粒径减小。Gd3+/Eu3+共掺杂增大了TiO2粉体的晶格畸变,使TiO2粉体吸收带边蓝移。当Gd3+和Eu3+的质量掺量分别为0.05%和0.4%时,TiO2粉体光催化活性最高,降解率达到95.31%。

纳米二氧化钛与葡萄糖亚急性联合经口染毒对幼年大鼠血糖稳态的影响

目的探讨纳米二氧化钛(titanium dioxide nanoparticles,TiO2 NPs)与葡萄糖联合染毒对幼年大鼠血糖稳态的影响。方法80只4周龄清洁级SD大鼠按体重随机分为8组(每组10只,雌雄各半)。每天灌胃给予0、2、10和50 mg/kg TiO2 NPs,分别加或不加1.8 g/kg葡萄糖。实验期间每周监测大鼠血糖变化。亚急性染毒30天后进行口服糖耐量试验(oral glucose tolerance test,OGTT),并检测血糖稳态相关指标,包括血液中糖化血清蛋白(glycosylated serum protein,GSP)、糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin,HbA1c)、胰岛素、C肽和胰高血糖素的含量,同时观察大鼠胰腺病理改变。结果TiO2 NPs晶型为锐钛矿,近球形,粒径为(24±5)nm。TiO2 NPs单独染毒对血糖稳态的影响较小,仅雄性大鼠10 mg/kg染毒组第16天时血糖降低,2和50 mg/kg染毒组30天后餐后2 h血糖降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。TiO2 NPs与葡萄糖联合染毒比单独染毒对血糖稳态的影响显著,10 mg/kg染毒组雌性大鼠第9天血糖降低,雄性大鼠30天后糖化血清蛋白下降,餐后30 min和60 min血糖升高及OGTT曲线下面积增加,差异均具有统计学意义(P<0.05)。10 mg/kg TiO2 NPs与葡萄糖联合染毒组雌性大鼠胰岛素降低,雄性大鼠胰岛素降低和胰高血糖素上升,差异均具有统计学意义(P<0.05)。交互作用分析发现,在雄性大鼠中,TiO2 NPs和葡萄糖在影响餐后60 min血糖时存在明显的协同作用(P<0.05)。各实验组大鼠胰腺病理未发现异常。结论亚急性TiO2 NPs和葡萄糖联合经口染毒可以对幼年SD大鼠血糖稳态产生影响,造成暂时性的血糖降低、糖耐量受损以及血糖调节激素适应性变化。效应具有性别差异,雄性大鼠更加敏感。相比TiO2 NPs单独染毒,其与葡萄糖联合染毒可产生更显著的影响。两者在影响餐后血糖上存在明显的协同作用。

无机纳米药物载体用于脑胶质瘤靶向治疗的研究进展

以"无机纳米药物载体""脑胶质瘤""靶向治疗""介孔二氧化硅纳米粒""超顺磁性氧化铁纳米粒""金纳米粒""二氧化钛纳米粒""量子点""Inorganic nano drug carrier""glioma""targeted therapy""mesoporous silica nanoparticles""superparamagnetic iron oxide nanoparticles""gold nanoparticles""titanium dioxide nanoparticles""quantum dot"等为关键词,在cnki、Pub Med、Elsevier等数据库检索2015~2019年的相关文献,介绍了现阶段常用于药物传递系统中的无机纳米载体如介孔二氧化硅纳米粒、超顺磁性氧化铁纳米粒、金纳米粒、二氧化钛纳米粒以及量子点各自的特点,并对此类载体在抗脑胶质瘤方面的应用进行综述。越来越多的具有独特物理、化学、生物学性质的无机纳米载体将被应用于脑胶质瘤的靶向治疗中。随着现代药物制剂手段的深入研究和发展,一定会克服现有的难题和缺陷,为今后其用于脑胶质瘤的临床治疗提供更理想的治疗方案,为更深层次的理论研究和机制探索开拓思路。