蔡河山
,
黎晓霞
,
刘国光
,
吕文英
,
余林
,
黄伟涛
,
吴义华
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.03.008
采用酸催化的溶胶-凝胶法制备了未掺杂和掺杂1.0%(摩尔分数)Gd的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙的光催化降解为探针反应,评价了其光催化活性.运用XRD,TEM,FT-IR,UV-Vis DRS以及PL光谱表征技术考察了Gd掺杂对纳米TiO2的微晶尺寸、晶体结构、表面组成与光学性能的影响,并对改性机制作了探讨.结果表明,Gd掺杂可以抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,阻碍TiO2晶粒增长,使TiO2的光吸收带边发生蓝移,增加表面羟基含量,促进光生载流子分离,从而使Gd掺杂TiO2样品光催化降解甲基橙的能力显著增强.
关键词:
二氧化钛
,
钆掺杂
,
表征
,
光催化
,
甲基橙
蔡河山
,
张惠芳
,
黎晓霞
,
黄国辉
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.01.025
钙钛矿型氧化物由于其结构的稳定性和特殊的物化性能,日益成为材料科学领域的研究热点.但是其催化活性偏低,尤其是带隙能较高,不能高效吸收太阳光谱中丰富的可见光,限制了该技术的推广.利用金属元素掺杂改性钙钛矿型氧化物是有效改善其光催化性能的方法之一.目前利用金属元素掺杂改性钙钛矿型氧化物光催化剂的制备方法主要有溶胶-凝胶法、水热法、固相反应法及微乳液法等,对其表征技术TEM,SEM,XRD,XPS,UV-Vis DRS等进行了评述,并重点介绍了金属元素掺杂对钙钛矿型氧化物光催化性能的影响.最后,提出了综合利用金属和非金属掺杂的功效,通过对钙钛矿型氧化物进行金属和非金属双组分复合掺杂改性,制备在可见光区具有高光催化活性的纳米催化剂是该研究领域的发展方向,并存在巨大的研究空间.
关键词:
钙钛矿型氧化物
,
光催化
,
金属元素
,
掺杂
蔡河山
,
刘国光
,
吕文英
,
余林
,
张惠芳
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.03.028
详细评述了稀土元素掺杂改性TiO2的制备方法(溶胶-凝胶法、沉淀法、浸渍法等)、表征技术(XRD,XPS,TEM,UV-VIS,BET等)及其光催化性能.同时,从稀土离子的价态、半径及其吸收谱带的波长和范围以及稀土元素掺杂量四个方面分析了稀土元素掺杂改性TiO2的机制.最后,提出了稀土与非金属复合掺杂改性TiO2是今后的一个重要研究方向,并存在巨大的研究空间.
关键词:
TiO2
,
光催化
,
稀土元素
,
掺杂
蔡河山
,
刘国光
,
黎晓霞
功能材料
以尿素为氮源，采用简单的酸催化溶胶-凝胶法制备了氮掺杂TiO2纳米光催化剂，以甲基橙在可见光照射下的光催化降解为探针反应，评价了其光催化活性。运用XRD、XPS和UV—visDRS光谱表征技术考察了氮掺杂TiO2样品的微晶尺寸、晶相结构、表面组成及其吸光特性。结果表明氮掺杂减小了TiO2的带能隙，氮掺杂TiO2纳米微晶对400～530nm的可见光有较强的吸收，在降解甲基橙的实验中表现出良好的可见光催化活性。其中，400℃焙烧制得的具有单一锐钛矿相型，晶粒尺寸为14．94nm的TiO1.9904 N0.0096样品的可见光催化活性最佳。
关键词:
纳米TiO2
,
光催化
,
氮掺杂
,
可见光
,
甲基橙
蔡河山
,
刘国光
,
黎晓霞
影像科学与光化学
以甲基橙的光催化降解为探针反应,采用氙灯模拟自然条件下的太阳光,评价了通过酸催化的溶胶-凝胶法制备的稀土Gd掺杂改性TiO2纳米晶的光催化活性及对甲基橙水溶液TOC的去除效果.运用XRD和UV-Vis DRS表征技术考察了Gd掺杂对纳米TiO2的微晶尺寸、晶体结构与光学性能的影响.结果表明,Gd掺杂可以抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,阻碍TiO2晶粒增长,使TiO2的光吸收带边发生蓝移且有利于对可见光的吸收,从而使Gd掺杂TiO2在模拟太阳光下光催化降解甲基橙的能力得到明显提高,但样品对甲基橙水溶液TOC的去除效果要滞后于其对色度的去除.
关键词:
二氧化钛
,
钆掺杂
,
模拟太阳光
,
甲基橙
,
光催化
张惠芳
,
刘汉湖
,
蔡河山
硅酸盐通报
在超声条件下采用溶胶凝胶法制备了纳米TiO2光催化剂,以甲基橙的光催化降解为探针反应评价了其光催化活性,运用XRD、BET、TEM等技术对制备的TiO2进行表征,结果表明,低频超声可以抑制TiO2晶粒的聚集和长大,提高分散度,增大比表面积,TiO2样品在紫外光下光催化降解甲基橙的能力显著增强,其中28 kHz超声频率下制备的样品效果最好,降解速率比未超声得到的TiO2提高了15％.
关键词:
超声
,
溶胶凝胶
,
TiO2
,
光催化
,
甲基橙
