TiO_(2)-ZnO复合光催化剂制备与改性研究进展

光催化作为一种绿色、高效的处理技术,在降解水中有机污染物方面有着巨大的优势.二氧化钛(TiO_(2))是一种典型的光催化材料,与氧化锌(ZnO)复合后可以克服单一TiO_(2)材料电子-空穴复合率高、可见光利用率低等缺点.本文介绍了TiO_(2)-ZnO光催化降解水中有机污染物的机理,重点系统综述了TiO_(2)-ZnO复合材料的制备方法和进一步改性的研究,最后对未来TiO_(2)-ZnO光催化技术的发展方向做出了展望.

N-Ag共掺杂二氧化钛及光催化降解聚氯乙烯薄膜

使用钛酸四丁酯、尿素、硝酸银等作原料,用溶胶-凝胶的方法制备了不同浓度N和Ag掺杂二氧化钛(TiO_(2))光催化剂。采用红外光谱(FT-IR)、紫外可见漫反射(DRS)和光电子能谱(XPS)的测试方法对TiO_(2)和聚氯乙烯(PVC)薄膜的结构、化学成分以及光学性质进行了表征。把PVC薄膜作为目标降解物,使用紫外灯为光源,研究改性后的TiO_(2)在紫外光照射下的光催化活性。结果表明,N、Ag可有效提高TiO_(2)可见光光催化活性,最佳掺杂比n(Ag)∶n(Ti)=0.3%,n(N)∶n(Ti)=20%,对PVC薄膜的降解效果最好,降解率可达29.37%。

纳米TiO_(2)光触媒材料的制备及其改性的研究进展

光催化和光触媒技术已成为解决环境污染,清洁能源等领域的研究热点。近年来,研究人员在改性制备纳米TiO_(2)以提高其光催化光触媒效率及稳定性方面发展迅速。综述了光触媒纳米TiO_(2)的制备及其改性的方法,重点介绍了固相法、气相法、液相法等制备方法和特点,并对制备原理进行了阐述。在改性过程中,通过贵金属沉积、离子掺杂、半导体复合等方式来提高纳米TiO_(2)的光催化活性,并对其制备工艺进行了简单的总结。

基于高含量取代型非金属掺杂TiO_(2)光催化性能研究进展

近年来,随着环境污染问题的日益严峻,光催化技术作为一种环境友好的解决方案受到了广泛关注。其中,TiO_(2)作为一种典型的光催化剂,其性能优化成为研究热点。文章综述了基于高含量取代型非金属掺杂TiO_(2)的光催化性能基本原理、掺杂路线及掺杂的研究进展。针对高含量取代型非金属掺杂TiO_(2)发展过程中不足和挑战,提出未来发展的主要方向,为光催化剂的改性提供了新的思路,也为环境污染治理和能源转化等领域提供了新的材料方向。

TiO_(2)基光催化降解车内有害物质的研究进展

随着越来越多的轿车走进千家万户,人们在车内停留的时间越来越长,但车内空间狭窄且密闭使车内有害气体严重超标,尤以甲醛为主的挥发性有机化合物的消除面临着严峻的挑战。二氧化钛(TiO_(2))作为一种很有前景的光催化剂,已有国内外研究证明TiO_(2)对甲醛具有良好的光催化降解效果。通过介绍车内存在甲醛的危害,阐述TiO_(2)光催化技术对甲醛降解的机理、影响光催化反应的因素;同时,针对TiO_(2)在降解甲醛过程中存在的缺陷,介绍了几种TiO_(2)掺杂改性的方法,对现领域中存在的一些问题进行了总结和归纳,并对未来发展前景作出了展望。

新型TiO_(2)基光催化剂改性降解VOCs的研究进展

实现有机污染物(VOCs)高效清洁降解是生态环保领域亟待解决的问题。光催化技术成为解决VOCs的有效方法之一,TiO_(2)半导体光催化剂作为最成熟的一种光催化剂,具有催化效率高、绿色、成本低的特点,但由于TiO_(2)光量子效率低,电子—空穴对易复合,无法产生可见光响应等缺陷,使得TiO_(2)光化材料无法广泛高效的应用。文章综述了改性TiO_(2)基光催化材料降解VOCs的研究进展,介绍了TiO_(2)光催化降解VOCs的作用机理,梳理归纳并总结了近些年TiO_(2)光催化降解VOCs的改性研究,并对未来开发新型TiO_(2)基光催化材料降解VOCs提出展望。

钒-氮共掺杂TiO_2的合成、表征及光催化性能

以偏钒酸铵作为钒源、二乙醇胺作为氮源,采用溶胶-凝胶法合成了钒-氮共掺杂TiO2.通过XRD、UV-Vis、TEM、XPS、BET等表征手段,对光催化剂的晶体结构及形貌、紫外可见光响应特性、比表面积、表面元素及存在形式进行分析,探讨钒氮共掺杂TiO2的影响机制.以苯酚为污染物,评价其在紫外光及可见光下的光催化活性.结果显示,所合成的光催化剂均为锐钛矿,钒氮共掺杂能够增大其比表面积,并使光吸收范围拓展至可见光区,N以O—Ti—N、Ti—O—N结构存在于钒氮共掺杂TiO2中,V以V5+的形式存在,钒-氮共掺杂TiO2在紫外光下对苯酚降解速率是TiO2的3.18倍,在可见光下对苯酚的降解速率为TiO2的2.56倍,重复使用7次后,钒-氮共掺杂TiO2对苯酚的降解率仍可以达到99%以上.

TiO_(2)光催化剂的研究进展

TiO_(2)具有光催化效率高、稳定性好、不容易产生二次污染和成本低等特点,已广泛应用于抑菌抗癌、制备氢气、废水处理、太阳能电池、防晒、自清洁等领域。首先,介绍了TiO_(2)光催化作用机理,探讨了晶型、粒径和缺陷对TiO_(2)光催化活性的影响;然后,综述了近年来国内外TiO_(2)光催化剂的研究现状与进展;接着总结了目前TiO_(2)光催化剂的改性方法;最后,阐述了TiO_(2)光催化剂改性过程中所面临的问题,对未来发展提出了建议。

TiO_2光催化剂表面修饰研究进展

介绍了二氧化钛光催化反应的基本原理，综述了二氧化钛光催化剂的表面修饰类型、机理及效果．

氟化改性TiO_2空心微球的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为钛源、氢氟酸为氟源、乙醇为溶剂,采用溶剂热法合成了氟化改性的TiO2空心微球,并利用XRD、FESEM、FTIR、XPS等手段对氟化TiO2微球的晶体结构、形貌、分子基团以及元素形态等性质进行了表征,同时将TiO2微球应用于光催化降解甲基橙溶液。结果表明:氟化TiO2空心微球由奥斯瓦尔德熟化过程获得,其中TiO2以锐钛矿存在,氟以化学吸附态存在于TiO2的表面,形成≡Ti-F基团。相比纯TiO2,氟化TiO2空心微球光催化活性有很大提高,对初始浓度为20 mg·L-1的甲基橙溶液进行光催化降解30 min,其降解率达到98%。氟化改性TiO2空心微球光催化活性的提高是源于TiO2独特的空心微球结构以及TiO2表面≡Ti-F基团的存在。TiO2表面≡Ti-F基团有很强的吸电子能力,抑制了光生电子与空穴的复合,同时有利于羟基自由基的产生。

纳米TiO_2光催化材料研究新进展

纳米级TiO2作为一种光催化材料,具有广阔的应用领域。优化TiO2的光催化活性,拓宽其应用领域是当今研究的热点。综述了近几年来利用掺杂改性来改善二氧化钛光催化性方面所取得的进展及其在相关领域的应用。

TiO_2光催化剂改性掺杂与负载技术研究进展

将TiO2改性掺杂与负载技术进行了比较详细的分类,综述了掺杂改性及负载方面的研究进展,简要分析了不同方法对其光催化性能的影响,并展望了TiO2光催化剂今后的研究方向。

氮掺杂改性二氧化钛光催化剂的研究进展

综述了近年来国内外利用氮掺杂改性二氧化钛的光催化剂性能、提高可见光的利用效率的最新研究进展;分析和讨论了氮掺杂二氧化钛的制备方法、理论计算和结构模型、掺杂机理等;总结了氮掺杂改性二氧化钛存在的问题,同时讨论了今后的研究方向.

氟改性纳米TiO_2的制备及其光催化降解甲基橙机理

采用简易的沉淀-氟化-回流晶化法在低温下制备了氟改性纳米TiO2(F-TiO2),并通过透射电镜(TEM),X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外(FTIR)光谱,X射线光电子能谱(XPS)和漫反射光谱(DRS)等表征手段研究了粉末的形貌、晶型、元素形态和光吸收性质.结果表明:实验制得的F-TiO2为椭圆形纳米颗粒,粒径为5-8nm;氟离子能够有效抑制板钛矿相TiO2的生成,并同时提高锐钛矿相TiO2的晶化度;修饰的氟主要分布在TiO2表面,以化学吸附态为主,并伴有少量的间隙氟.光催化降解甲基橙的实验表明,氟离子改性的TiO2同时具有较高的全谱和可见光催化活性.通过碱洗和焙烧的对照实验分析可知,F-TiO2在可见光下降解甲基橙的机理是源于一种由TiO2表面吸附氟和间隙氟共同增强的染料敏化降解作用.

水杨酸和5-磺基—水杨酸表面修饰纳米TiO_2吸附去除对硝基苯酚

利用化学吸附法合成了水杨酸和5-磺基—水杨酸表面修饰的TiO2纳米粒子.对表面修饰前后的TiO2纳米粒子,采用红外光谱法、固体紫外-可见漫反射电子光谱法比较其官能团和吸光性能的变化.研究发现,经水杨酸和5-磺基—水杨酸改性后的TiO2分别呈浅黄色、土黄色,吸收带边发生了明显的红移,吸收边起始点分别延伸至420nm和450nm处,出现—COOTi—和芳香羧酸酯的特征吸收峰;这说明TiO2表面羟基与水杨酸或5-磺基—水杨酸间发生类似酸和醇之间的酯化反应,分别形成的稳定六元环化合物;在最佳吸附pH值4.0和吸附平衡时间100min的条件下,水杨酸和5-磺基—水杨酸表面修饰的TiO2纳米粒子对硝基苯酚的吸附率可由改性前的43%分别提高至89%和94%,突破了TiO2吸附去除芳香族污染物的瓶颈——在吸附剂表面的低覆盖率;同时表层链接苯环的极性减弱,非极性增强,并在水、苯和乙醇中具有良好的分散性.

TiO_2光催化剂掺杂及负载改性研究进展

综述了TiO2光催化剂非金属离子掺杂、金属离子掺杂和共掺杂等催化剂改性方面的最新研究进展,分类简述了不同催化剂载体对TiO2光催化活性的影响及各自优势和不足,并简单介绍了几种常用负载方法。最后,对TiO2光催化剂未来研究方向作了展望。

敏化剂敏化改性TiO_2的研究进展

利用敏化剂敏化改性TiO2是近年来TiO2改性研究的一个新进展。介绍了敏化剂对TiO2的敏化作用机理,综述了有机敏化剂和无机敏化剂敏化改性TiO2的研究进展,概述了敏化TiO2的应用及有机和无机敏化改性TiO2存在的不足之处,同时指出研制成本低廉、环境友好、具有良好稳定性的敏化剂是未来敏化改性TiO2的研究重点。

纳米TiO_2光催化萘转化为α-萘酚(英文)

研究了共溶剂、电子受体和表面改性等因素对TiO2光催化萘直接合成α-萘酚反应的影响.纳米TiO2催化剂在紫外光射下产生·OH,使得萘羟基化得到α-萘酚.在TiO2体系中加入Fe3+,Fe2+,Fe3++H2O2和Fe2++H2O2时,均可有效提高萘转化率α-萘酚收率,其中以体系中加入Fe3++H2O2时,α-萘酚收率最大,为22.2%.TiO2经表面改性后所得样品La-Eu/TiO2,La-Y/TiOH3PW12O40/TiO2,H3PMo12O40/TiO2,Fe/TiO2,Ag/TiO2,Cu/TiO2和N/TiO2,萘转化率和α-萘酚收率均有所提高,其中以Fe/TiO2催化效率最高.

提高二氧化钛光催化性能的研究进展

对过渡金属离子掺杂、贵金属表面沉积、表面光敏化、表面超强酸化等几种提高TiO2 光催化剂活性的方法进行了综述 ;介绍了近年来为了提高TiO2 光催化过程的效率 ,而发展形成的微波场作用下光催化反应、热催化与光催化的耦合反应、室温等离子体光催化反应、生物光催化反应、电场助光催化反应等几种新型高效光催化反应技术的研究现状与进展 ;并对TiO2 光催化的应用进行了展望。

TiO_2光催化降解有机污染物机理和影响因素

半导体 TiO_2 光催化降解有机污染物是目前涉及物理化学、材料科学和环境科学等学科领域的研究热点。介绍了 TiO_2 光催化分解有机污染物的机理;着重探讨了光催化反应有机物、反应条件和 TiO_2 光催化剂等三大因素对光催化反应过程和效率的影响。最后提出了在实际应用中提高光催化降解效率需要解决的问题和发展方向。