杜玉
,
汤丹丹
,
张高科
,
吴晓勇
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61015-4
传统的TiO2半导体光催化剂存在光谱响应范围窄、量子效率低及不易回收等不足,使其在实际应用中受到限制。通过离子掺杂、贵金属沉积和半导体复合等方法对TiO2进行改性可以拓展其光响应范围,其中半导体复合方法最为常用。复合半导体的特殊能带结构能够有效促进光生载流子的界面迁移,实现光生电荷的有效分离,提高光催化性能,且通过固定化或负载可改善TiO2的可回收利用性能。鉴于此,本文针对半导体TiO2的复合和负载制备及其光催化降解有机污染物的性能和反应机理进行了研究。采用条件温和、稳定的溶胶-凝胶法于低温制备出TiO2/海泡石复合物,通过浸渍和焙烧将Ag2O负载于其上,修饰和拓展了TiO2的可见光响应范围,最终获得了可见光响应、高效、稳定的Ag2O-TiO2/海泡石复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附和紫外-可见光光谱(UV-vis)等手段对其物理化学特性进行了表征。 XRD结果表明,复合样品中TiO2呈锐钛矿相和金红石相的混合晶相。 TEM结果表明,复合样品中存在Ag2O和TiO2两种组分,晶格条纹相互交叠形成了异质结结构。 UV-vis谱表明,与TiO2/海泡石相比, Ag2O-TiO2/海泡石复合光催化剂的吸收带边明显红移,展现了较强的可见光吸收能力。 N2吸附-脱附结果表明, Ag2O-TiO2/海泡石复合光催化剂具有较大的比表面积和介孔结构,这有助于增强催化剂对污染物的吸附能力并提供更多的复合位点。 ；以酸性红G为模拟污染废水,研究了焙烧温度和Ag2O负载量等制备条件对所制催化剂可见光催化性能的影响。结果表明,在可见光照射下,焙烧温度为200°C, Ag2O负载量为10%条件下制备的复合光催化剂对酸性红G的降解率为98%,与Ag2O-TiO2、Ag2O/海泡石和TiO2/海泡石等复合物相比, Ag2O-TiO2/海泡石复合光催化剂展现了优异的可见光催化性能。此外, Ag2O-TiO2/海泡石复合光催化剂同样能够在可见光条件下有效降解常见室内空气污染物甲醛,进一步证实了催化剂优异的光催化性能。化学荧光法和活性物种捕获实验表明,复合光催化剂降解有机污染物的活性基团主要是光生空穴和超氧自由基。催化剂能带结构分析表明, Ag2O和TiO2具有相匹配的能带结构,两者复合有利于光生载流子分离和迁移,增强催化剂光催化活性。海泡石作为光催化剂载体能够有效固载光催化成分,增加光催化剂有效表面积和活性位,有利于提高复合光催化剂的吸附性能和回收利用率。
关键词:
氧化银
,
二氧化钛
,
海泡石
,
异质结
,
可见光催化
,
酸性红G
,
光催化机理
周江喜
,
覃爱苗
,
廖雷
材料导报
简述了可见光光催化机理,指出该机理与紫外光光催化机理的不同之处在于其电荷传输与分离机制.介绍了改性二氧化钛可见光催化剂的研究进展,重点概述了ABO3型、ABO4型和铋系等新型含氧化合物光催化剂的近期研究进展.展望了含氧化合物可见光催化剂在环境净化领域的应用前景.
关键词:
光催化机理
,
可见光
,
催化剂
,
含氧化合物
朱磊
,
段学臣
,
蒋波
,
刘扬林
,
刘国聪
,
张智建
中国有色金属学报
采用改进的化学沉积法,用ZnO对TiO2-纳米管进行改性,制备ZnO/TiO2-纳米管的复合半导体材料.用X 射线衍射仪、透射电镜、高分辨透射电镜、X 射线能谱仪、比表面分析仪,紫外-可见光度计等研究样品的结构、表面形貌和化学组成.通过光降解甲基橙模拟污染物考察其光催化性能,并探讨ZnO粒子表面修饰增强TiO2-纳米管光催化活性的机制.结果表明:n(Zn)-n(Ti)为1-4的ZnO/TiO2-纳米管复合材料具有最佳的光催化活性;Zn和Ti的协同效应改善了复合材料的可见光响应性.
关键词:
TiO2-纳米管
,
ZnO
,
表面修饰
,
可见光
,
光催化机理
张万忠
,
乔学亮
,
邱小林
,
陈建国
,
罗浪里
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.05.024
本文分析了二氧化钛光催化降解环境污染物的典型催化机理,论述了通过表面改性特别是非金属掺杂后,二氧化钛对自然光响应范围显著提高的一些理论观点.对近年来二氧化钛在主要污染源工业有机废水净化处理中的应用成果进行了评述,对二氧化钛光催化材料的发展趋势进行了展望.
关键词:
纳米材料
,
二氧化钛
,
光催化机理
,
有机废水
何霏
,
马芳
,
李涛
,
李光兴
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60722-0
采用三种不同的氮源溶剂热合成了锐钛矿-板钛矿混晶的N-TiO2催化剂。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱和透射电子显微镜等手段对催化剂进行了表征。重点研究了不同氮源对催化剂的相组成、晶粒尺寸、微观结构以及比表面积的影响。采用紫外光降解气相苯测试了合成材料的催化活性。结果表明,以水合肼为氮源合成的N-TiO2表现出最优的光催化活性,其活性明显高于P25,且能够循环使用15次以上。采用气相色谱-质谱技术分析了光降解过程的中间产物,基于此提出了相应的降解机理。
关键词:
氮掺杂二氧化钛
,
溶剂热合成
,
光催化降解
,
气相苯
,
光催化机理
孙军辉
,
杨华
,
县涛
,
王伟鹏
,
冯旺军
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2012.20901
采用聚丙烯酰胺凝胶法制备了 BiVO4颗粒,利用 X 射线衍射、扫描电镜和紫外-可见漫反射光谱对样品进行了表征.结果表明,所制 BiVO4颗粒为单斜白钨矿结构,其形貌规整,近似呈球形,颗粒尺寸分布均匀,平均粒径约为400 nm,带隙为2.49 eV.以亚甲基蓝为目标降解物,在模拟太阳光辐照下考察了 BiVO4颗粒的光催化性能,研究了 O2, N2,乙醇及 KI 的添加对光催化效率的影响.以对苯二甲酸为探测剂,采用荧光光谱检测了催化剂在模拟太阳光照射下产生羟基自由基(·OH)的情况,探讨了其中的光催化机理.研究表明,?OH 和光生 h+是 BiVO4光催化降解亚甲基蓝的两种主要活性物种.
关键词:
钒酸铋
,
纳米颗粒
,
聚丙烯酰胺凝胶法
,
光催化机理
,
空穴
,
羟基自由基
谢立进
,
马峻峰
,
赵忠强
,
田华
,
周军
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2005.06.023
半导体光催化氧化技术是一种新型的现代化水处理技术,对多种有机物有明显的降解效果,具有广泛的前景.本文简要综述了半导体光催化剂的研究开发现状,并对存在的问题和未来的发展动向进行简要分析.列举了近几十年来关于光催化研究的部分成果,内容涉及到光催化作用机理、光催化剂类型、TiO2半导体光催化剂的改性、光催化剂的固定化等各方面.最后,指出了存在的问题及今后的研究趋势.
关键词:
TiO2
,
光催化剂
,
半导体光催化
,
光催化机理
,
改性
鄂磊
,
徐明霞
,
雅菁
,
辛颖
,
张春青
稀有金属材料与工程
采用化学沉淀法通过自掺杂制备了纳米TiO2-xNx粉体,并采用无机粘结剂法将其负载在基片上,再通过滴涂法对其进行贵金属修饰,从而得到修饰型光催化剂M/TiO2-xNx.采用XRD,XPS,UV-Vjs等测试对其进行表征,并以甲基橙溶液为光催化降解对象,研究了M/TiO2-xNx的可见光活性.研究发现在负载TiO2-xNx表面沉积Ag,Pt,Pd和Rh均可提高其光催化活性.在最佳掺杂量时,M/TiO2-xNx的可见光活性的顺序为Pd/TiO2-xNx＞Pt/TiO2-xNx＞Rh/TiO2-xNx＞Ag/TiO2-xNx＞TiO2-xNx.光催化机理分析表明M/TiO2-xNx光催化剂的活性取决于光生电子的激发方式及其转移途径.
关键词:
化学沉淀法
,
TiO2-xNx光催化剂
,
可见光活性
,
贵金属修饰
,
光催化机理
匡亚川
,
张召环
,
季小勇
,
张晓星
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.02.046
纳米TiO2在紫外线的照射下,可将汽车尾气中有害的CO、HC及NOx氧化为CO2、H2O、硝酸等无害物质,实现空气的净化.首先分析了纳米TiO2光催化降解汽车尾气机理,然后研究了纳米TiO2光催化水泥浆体的制备工艺与技术,通过试验分析了分散剂、分散方式、纳米TiO2掺量等对光催化水泥浆体降解汽车尾气性能的影响规律.最后,研究了一种基于光催化产物的纳米TiO2光催化水泥浆体降解汽车尾气性能的评价方法;将光催化水泥浆体应用于高速公路收费站,并对其光催化降解汽车尾气的性能进行了评价,结果表明,纳米TiO2光催化水泥浆体具有优异的光催化性能和良好的应用前景.
关键词:
水泥浆体
,
制备工艺与技术
,
光催化机理
,
汽车尾气
,
性能评价
逯慧兵
,
戴晓青
,
刘青
,
刘慧慧
,
刘国栋
合成材料老化与应用
银基等离子体光催化剂因其独特的物理和化学性质,在光催化降解有机污染物、净化水和杀菌等方面受到了广泛关注.本文综述了近年来国内外银基等离子体光催化剂纳米结构材料的最新研究进展,重点介绍了银基等离子体光催化剂催化机理、几种典型的液相合成方法及其形貌依赖的催化性能,并在此基础上对等离子体光催化剂纳米结构材料的发展前景进行了展望.
关键词:
银基等离子体光催化剂
,
液相合成
,
光催化机理
