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稀土与过渡金属改性TiO2光催化降解甲基橙研究

士丽敏 , 刘增超 , 纪访 , 张娇

稀有金属材料与工程

采用溶胶-凝胶法制备稀土La和过渡金属Fe掺杂改性的TiO2光催化剂用于降解甲基橙染料溶液,并借助X射线衍射(XRD)仪、X射线光电子能谱(XPS)以及固体光致发光光谱(PL)等测试技术对催化剂进行表征,研究La和Fe掺杂对TiO2催化剂结构和光催化性能的影响规律.结果表明,掺杂稀土元素La、过渡金属Fe可有效降低TiO2光催化剂的晶粒尺寸,提高锐钛矿相的含量,催化剂中均匀分散的镧物种、铁物种会增加TiO2催化剂表面氧空位和缺陷浓度,Fe、La掺杂后TiO2光催化剂对甲基橙的降解率分别提高约16%和约22%,且稀土La改性催化剂显示较好的循环稳定性.

关键词: 稀土La , 过渡金属Fe , 改性 , TiO2光催化剂 , 催化活性

TiO2光催化剂的掺杂改性研究进展

孟丹 , 王和义 , 刘秀华

材料导报

TiO2光催化剂以其优异的物理化学特性和光催化活性,在环境污染治理和光催化分解水制氢等方面已有较为广泛的研究和应用.综述了近年来过渡金属掺杂、稀土金属掺杂和非金属掺杂TiO2光催化剂的研究进展,比较了金属掺杂和非金属掺杂的优缺点,指出了TiO2光催化技术存在的问题及下一步的发展方向.

关键词: TiO2光催化剂 , 可见光响应 , 金属掺杂 , 非金属掺杂

离子掺杂改性TiO2光催化剂的理论研究进展

柳清菊 , 朱良迪 , 朱忠其

中国材料进展

光催化技术是一种治理环境污染的新技术,但由于存在2个瓶颈问题(光催化活性需要紫外光激发及量子转换效率低)而制约了其推广应用。围绕上述问题,国内外开展了大量的改性研究并取得了一定的成果,尤其是近年来开始重视该方面的理论研究,这对推动光催化技术的发展起到了重要作用。介绍了本课题组及文献报道的对离子掺杂锐钛矿相TiO2光催化材料理论研究方面取得的主要结果,总结了不同离子掺杂及共掺杂对TiO2晶体结构、电子结构、光学性质和光催化性能的影响规律,提出了如何选择合适的掺杂离子以便有效地提高TiO2光催化性能的方法。

关键词: TiO2光催化剂 , 第一性原理 , 离子掺杂改性 , 微观结构 , 光学性能

酞菁敏化纳米TiO2的水热法原位合成及其可见光催化性能

王智宇 , 高春梅 , 毛卫平 , 赵彬 , 陈海锋 , 樊先平 , 钱国栋

稀有金属材料与工程

以钛酸丁酯为原料、三乙醇胺作络合剂、酞菁铜(CuPcTs)为敏化剂,采用水热法原位制备了CuPcTs/TiO2复合纳米光催化剂,通过XRD、TEM、DRS等对其进行了表征,通过光催化降解甲基橙(MO)对其可见光催化性能进行了研究.结果表明:所制得的样品中,TiO2呈锐钛矿晶型,颗粒尺寸在20~30nm之间,具有较好的分散性;CuPcTs的存在能有效拓展TiO2吸收光谱至可见光区,并与TiO2协同作用,使之在可见光范围具有明显的光催化性能:原位合成的CuPcTs/TiO2光催化剂的可见光催化性能明显高于浸渍法制各的CuPcTs/P25光催化剂:敏化剂的含量及热处理温度对复合光催化剂的活性有很大的影响,均存在一个最佳值.

关键词: TiO2光催化剂 , 酞菁 , 染料敏化 , 原位合成 , 水热法

TiO2光催化剂的非金属离子修饰改性及其在水盐体系中的应用

靳治良 , 吕功煊

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00571

金属离子掺杂、非金属离子掺杂、离子注入以及染料光敏化等方法都可不同程度地实现TiO2可见光化,其中非金属掺杂TiO2可见光催化剂其可见光活性是不以损失UV光激发效率而可以独立存在的.本文重点介绍了近年来非金属掺杂修饰改性TiO2光催化剂及本课题组在染料敏化半导体光催化制氢研究方面所取得的一些研究成果,对非金属离子改性TiO2光催化剂的效能进行了整理分类.构建以天然海水和盐湖卤水为应用背景的无电子给体的无机水盐廉价制氢反应体系,是光催化走向实用化的一个新探索.本文回顾了无机水盐制氢反应体系构建方面的研究成果,并对未来光催化分解水的研究工作进行了展望.

关键词: TiO2光催化剂 , 非金属掺杂 , 敏化 , 水盐体系 , 综述

{001}TiO2纳米片的制备及不同含F量对其光催化活性的影响

龚倩 , 胡芸 , 韦朝海

硅酸盐通报

以钛酸丁酯为钛源、HF为形貌控制剂,采用简单的水热法合成了具有高催化活性表面的{001}面纳米TiO2.利用X射线衍射、紫外-可见光漫反射光谱及透射电镜等技术对样品形貌和结构进行表征,并以罗丹明B的光催化降解为模型反应,考察了不同HF量对{001}面TiO2光催化活性的影响.结果表明,{001}面TiO2具有良好的锐钛矿晶型,为纳米片层结构,在紫外光下具有较{ 101}面TiO2更高的光催化活性,且随着F含量增加,其光催化活性先逐渐增加后减小,F/Ti物质的量比为1.25时其光催化活性最高,紫外光照射20 min后罗丹明B降解率可达80%以上.

关键词: {001}面 , TiO2光催化剂 , F含量

TiO2光催化剂的非金属离子修饰改性及其在水盐体系中的应用

靳治良 , 吕功煊

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00571

金属离子掺杂、非金属离子掺杂、离子注入以及染料光敏化等方法都可不同程度地实现TiO2可见光化, 其中非金属掺杂TiO2可见光催化剂其可见光活性是不以损失UV光激发效率而可以独立存在的. 本文重点介绍了近年来非金属掺杂修饰改性TiO2光催化剂及本课题组在染料敏化半导体光催化制氢研究方面所取得的一些研究成果, 对非金属离子改性TiO2光催化剂的效能进行了整理分类. 构建以天然海水和盐湖卤水为应用背景的无电子给体的无机水盐廉价制氢反应体系, 是光催化走向实用化的一个新探索. 本文回顾了无机水盐制氢反应体系构建方面的研究成果, 并对未来光催化分解水的研究工作进行了展望.

关键词: TiO2光催化剂 , metalloid anion doping , photosensitization , salt solution , review

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