蒙脱石负载纳米TiO2复合物的制备、表征及光催化性能研究
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一一、引言随着环境污染和能源短缺问题日益突出,光催化技术作为一种新兴的绿色环保技术,具有广泛的应用前景。
其中,纳米TiO2以其独特的光学、电学和化学性质在光催化领域表现出优异的光催化活性。
近年来,科研人员通过对纳米TiO2进行复合改性,以提高其光催化性能。
本文将探讨纳米TiO2复合材料的制备方法以及其光催化性能的研究进展。
二、纳米TiO2复合材料的制备1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米TiO2复合材料的方法。
该方法通过将钛醇盐溶于有机溶剂中,经过水解、缩聚等过程形成溶胶,再经过干燥、热处理等过程得到纳米TiO2复合材料。
该方法具有制备过程简单、产物纯度高、粒径分布均匀等优点。
2. 水热法水热法是利用高温高压的水溶液作为反应介质,通过控制反应条件制备纳米TiO2复合材料的方法。
该方法具有反应温度低、产物结晶度高、形貌可控等优点。
3. 微乳液法微乳液法是一种利用微乳液体系制备纳米TiO2复合材料的方法。
该方法通过将反应物分散在微乳液体系中,形成稳定的反应体系,从而得到粒径小、分布均匀的纳米TiO2复合材料。
三、纳米TiO2复合材料的光催化性能研究1. 光催化反应原理纳米TiO2复合材料的光催化性能主要源于其光生电子和空穴的分离和转移。
当纳米TiO2受到光激发时,会产生光生电子和空穴,这些电子和空穴可以与吸附在TiO2表面的物质发生氧化还原反应,从而实现光催化作用。
2. 复合材料的光催化性能研究通过将不同种类的物质与TiO2进行复合,可以改善其光催化性能。
例如,将金属离子掺杂到TiO2中可以提高其光吸收范围和光催化活性;将非金属元素引入TiO2的晶格中可以改善其可见光响应性能;将其他半导体材料与TiO2进行复合可以形成异质结结构,从而提高光生电子和空穴的分离效率。
这些改性方法均能显著提高纳米TiO2复合材料的光催化性能。
四、实验结果与讨论以某次实验为例,我们采用溶胶-凝胶法制备了不同浓度的金属离子掺杂的纳米TiO2复合材料,并对其光催化性能进行了研究。
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》范文
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步和人类对环保问题的日益关注,光催化技术作为新兴的绿色技术领域受到了广泛的关注。
纳米TiO2复合材料作为一种高效的光催化剂,具有广泛的应用前景。
本文旨在研究纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能,为实际应用提供理论依据。
二、文献综述纳米TiO2复合材料因其独特的物理和化学性质,在光催化领域具有广泛的应用。
其制备方法、性能及应用已成为研究热点。
目前,制备纳米TiO2复合材料的方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。
其中,溶胶-凝胶法因其操作简便、制备条件温和等优点备受关注。
而光催化性能的研究主要关注其对有机污染物的降解、抗菌性能及自清洁等方面的应用。
三、实验方法(一)实验材料实验中所需材料主要包括TiO2纳米粉体、表面活性剂、溶剂等。
所有材料均需符合实验要求,保证实验结果的准确性。
(二)制备方法本文采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2复合材料。
具体步骤包括:将TiO2纳米粉体与表面活性剂混合,加入溶剂进行搅拌,形成溶胶;然后进行凝胶化处理,得到凝胶;最后进行热处理,得到纳米TiO2复合材料。
(三)性能测试本实验通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。
同时,通过光催化实验测试其光催化性能,以降解有机污染物为评价指标。
四、实验结果与分析(一)表征结果通过XRD、SEM和TEM等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。
结果表明,制备的纳米TiO2复合材料具有较高的结晶度和良好的分散性。
(二)光催化性能测试结果以降解有机污染物为评价指标,对制备的纳米TiO2复合材料进行光催化性能测试。
结果表明,该材料具有优异的光催化性能,能够有效降解有机污染物。
此外,我们还研究了不同制备条件对光催化性能的影响,为优化制备工艺提供依据。
五、讨论本实验研究了纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能。
TiO2复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究的开题报告
TiO2复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究的开题报告第一部分:选题背景和意义TiO2作为一种典型的光催化材料,具有良好的化学稳定性、生物相容性和催化效率,在环境治理、光催化降解污染物以及光催化合成等领域具有广泛的应用前景。
然而,TiO2材料本身的一些缺点,如光吸收能力和电子传递效率的不足,限制了其在实际应用中的效果。
因此,利用复合材料提高TiO2的光催化性能成为目前的研究热点之一。
纳米纤维是一种具有极高比表面积和孔隙率的材料,可以为TiO2提供更多的活性位点,拓展其光响应范围和提高电子传递效率。
TiO2复合纳米纤维材料具有高效的光催化降解污染物能力,在环境治理和光催化合成领域有着广泛的应用前景。
因此,本文拟通过TiO2复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究,深入探究其制备工艺及光催化机理,为实现TiO2复合纳米纤维的高效应用提供基础研究支持。
第二部分:研究内容和方法2.1 研究内容本研究以聚合物材料为模板,通过静电纺丝和热处理技术制备TiO2复合纳米纤维材料。
通过改变制备条件,探究不同制备条件对TiO2复合纳米纤维结构和光催化性能的影响。
通过考察TiO2复合纳米纤维材料对甲基橙等有机污染物的光催化降解性能,探究其光催化机理。
2.2 研究方法a) 材料制备:采用静电纺丝和热处理技术制备TiO2复合纳米纤维材料,通过改变制备条件探究其结构和性能之间的关系。
b) 材料表征:利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等技术对制备的材料进行形态学和结构表征,探究其微观结构和物理化学性质。
c) 光催化实验:采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等技术对材料的光催化性能进行表征,探究其降解有机污染物(如甲基橙)的能力及其光催化机理。
第三部分:预期成果和创新点3.1 预期成果本研究拟通过TiO2复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究,制备新型的TiO2复合纳米纤维材料,探究其光催化性能及其降解有机污染物的机理,达到提高TiO2光催化降解污染物效率的目的。
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一摘要:本文旨在研究纳米TiO2复合材料的制备工艺及其光催化性能。
通过不同的制备方法,成功合成了一系列纳米TiO2复合材料,并对其结构、形貌及光催化性能进行了系统性的研究。
实验结果表明,所制备的纳米TiO2复合材料具有良好的光催化性能,为进一步推动其在环境治理、污水处理等领域的应用提供了理论依据和实验支持。
一、引言随着环境污染问题的日益严重,光催化技术因其高效、环保的特性受到了广泛关注。
纳米TiO2作为一种重要的光催化材料,因其良好的化学稳定性、无毒性及高催化活性而备受青睐。
然而,纯TiO2的光催化效率仍存在一定局限性,如光生电子与空穴的复合率高、光谱响应范围窄等。
为了提高其光催化性能,研究人员开始致力于开发纳米TiO2复合材料。
二、纳米TiO2复合材料的制备1. 材料选择与准备本实验选用钛源、表面活性剂及其他添加剂等原材料,经过提纯和干燥处理后备用。
2. 制备方法采用溶胶-凝胶法、水热法或化学气相沉积法等方法,通过控制反应温度、时间及添加剂的种类和用量等参数,成功制备了不同形貌和结构的纳米TiO2复合材料。
三、材料结构与形貌分析1. X射线衍射(XRD)分析通过XRD分析,确定了所制备的纳米TiO2复合材料的晶体结构,证实了TiO2的成功合成及其与复合材料的结合。
2. 扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)分析利用SEM和TEM观察了所制备的纳米TiO2复合材料的形貌、尺寸及分布情况,为进一步分析其光催化性能提供了基础。
四、光催化性能研究1. 光催化实验装置与方法采用紫外-可见分光光度计等设备,设置适当的光源和反应条件,对所制备的纳米TiO2复合材料进行光催化性能测试。
2. 结果与讨论通过对比不同条件下样品的催化性能,发现所制备的纳米TiO2复合材料具有较高的光催化活性。
同时,探讨了复合材料中各组分之间的相互作用及其对光催化性能的影响。
《负载型TiO2纳米催化材料的制备与催化性能的研究》范文
《负载型TiO2纳米催化材料的制备与催化性能的研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,环境污染问题日益严重,因此,寻找高效、环保的催化剂成为了科研领域的重要课题。
其中,负载型TiO2纳米催化材料因其具有优异的催化性能和良好的稳定性,在光催化、电催化等领域得到了广泛的应用。
本文旨在研究负载型TiO2纳米催化材料的制备方法及其催化性能,为实际应用提供理论依据。
二、负载型TiO2纳米催化材料的制备1. 材料选择与准备制备负载型TiO2纳米催化材料需要的主要原料为钛源(如钛酸四丁酯)和载体(如硅胶、氧化铝等)。
此外,还需准备溶剂、表面活性剂等辅助材料。
2. 制备方法本文采用溶胶-凝胶法结合浸渍法来制备负载型TiO2纳米催化材料。
具体步骤如下:(1)将钛源溶于溶剂中,加入表面活性剂,制备出均匀的钛源溶液;(2)将载体浸入钛源溶液中,使钛源均匀地负载在载体上;(3)将负载后的载体进行干燥、煅烧等处理,得到负载型TiO2纳米催化材料。
三、催化性能研究1. 实验方法为了研究负载型TiO2纳米催化材料的催化性能,我们采用光催化降解有机污染物作为实验方法。
具体地,我们选择了甲基橙作为目标降解物,通过测定降解前后的吸光度来评价催化剂的活性。
2. 结果与讨论(1)催化剂的表征通过XRD、SEM、TEM等手段对制备得到的负载型TiO2纳米催化材料进行表征。
结果表明,催化剂具有较高的结晶度和良好的分散性。
(2)催化剂的活性评价在光催化降解甲基橙的实验中,我们发现负载型TiO2纳米催化材料具有较高的催化活性。
在相同条件下,与商业P25相比,我们的催化剂在较短的时间内实现了更高的降解率。
这表明我们的催化剂具有优异的催化性能。
(3)催化剂的稳定性测试为了研究催化剂的稳定性,我们进行了多次循环实验。
结果表明,负载型TiO2纳米催化材料具有良好的稳定性,经过多次循环使用后,其催化活性没有明显降低。
这表明我们的催化剂具有较长的使用寿命。
纳米TiO2的制备表征及光催化性能研究
2 12 TO 样 品的制备 .. i2 在温度为 6 ℃ 的水浴 中及强力搅拌下 ,将 一定量钛 酸 四正 丁酯 ( . . ,水解抑 制剂 ( 0 CP ) 自制 ) , 加入到 8 m 蒸馏水 中 ,充分 混合后 用 H O 2 5 o L )调 节 p 0l N ,( . m l / H值形 成混合 溶液 ,反应 1 0—1h 2 即可得到均匀 、透 明淡 黄 色 溶胶 ,经 陈 化 ,8 % 干燥 ,分 别 在 空气 气 氛 下 3 0 、4 01、50 、 0 0% 0 ̄ 0% 2 60C、70C煅烧 5 ,研磨后得 到淡 黄色 TO 粉体 。 0 ̄ 0 ̄ h i
2 2 光催化剂性 能的表 征 .
基 金 项 目 :楚 雄 师 范 学 院科 研 项 目 ( 目编 号 0 YB J 5 。 项 8 Y0 )
收 稿 日期 :2 1 — 0 — 1 01 4 1
作 者 简 介 :董
刚 ( 9 3 ),男 ,云 南 楚 雄 人 ,副 教授 ,从 事 光 催 化 材 料 性 能 研究 。 16 一
关 键 词 :纳 米 TO ;溶胶 一 凝胶 法 ;光 催 化 i
中 图分 类 号 :T 3 3 文 章 标 识 码 :A 文 章 编 号 :17 — 7 0 (0 1 6 — 0 7 — 0 B8 61 4 6 2 1 )0 01 6
1 .引 言
纳米 TO 光催化剂具有 良好 的化学稳定性 、无 毒 、制备成本低 等优点 而成 为研究热点 ,锐钛矿 i
一
影 响差异较大 。
本文采用溶胶一凝胶法制备不 同热处理 温度 纳米 TO ,研究 纳米 TO i i 的结构及光催化性能 。
2 .实 验 2 1 光催 化剂的制备 .
实验1 纳米TiO2的制备、表征及光催化性能
综合化学实验讲义武汉工业学院化学教研室目录实验 1 纳米TiO2的制备、表征及光催化性能 (1)实验2电化学方法合成有机化合物 (4)实验3电解法制碘仿 (8)实验4三(乙二胺)合钴(III)盐光学异构体的制备与拆分 (11)实验5天然药物大黄游离蒽醌的提取与鉴定 (15)实验6配合物几何异构体的制备、异构化速率常数和活化能的测定 (19)实验7配合物键合异构体的红外光谱测定 (25)实验8大环配合物[Ni(14)4, 11-二烯-N4]I2的合成和特性 (28)实验9电导法测定表面活性剂临界胶束浓度 (32)实验10溶液吸附法测定固体比表面积 (35)实验11溶胶的制备与电泳 (40)实验12磷矿石中五氧化二磷含量的测定--磷钼酸喹啉容量法 (44)实验13铁矿石中全铁的分析三氯化钛-重铬酸钾容量法测定 (49)实验14铁矿石中磷的比色法测定(钼兰法) (51)实验15对甲基苯环己基乙酮(1PCK1)合成 (53)实验16对甲基苯环己基甲酸(1PCA)合成 (56)实验17对溴苯甲醚的合成 (58)实验18烷基苯甲醚的合成 (60)实验19离子液体脱甲基化反应 (62)实验20研究创新型实验 (64)实验1 纳米TiO2的制备、表征及光催化性能1 实验目的(1) 掌握溶胶-凝胶法制备纳米材料的方法。
(2) 掌握纳米材料的结构表征方法。
(3) 掌握光催化反应的测定方法。
2实验原理纳米TiO2是目前应用最广泛的一种纳米材料,由于其表面的电子结构及晶体结构发生了与块状形态不同的变化,导致其具有特殊的表面与界面效应,小尺寸效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等特性,因而具有一系列优异的物理化学性质,使其在很多方面得到广泛的应用。
特别在环境领域,由于纳米TiO2具有生物无毒性、光催化活性高、无二次污染等特点,使其成为新兴的环保材料。
在大于其带隙能的光照条件下,TiO2光催化剂不仅能降解环境中的有机污染物生成CO2和H2O,而且可氧化除去大气中低浓度的氮氧化物NO x和含硫化合物H2S、SO2等有毒气体。
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一一、引言随着环境污染和能源短缺问题的日益严重,光催化技术因其独特的优势和潜力,受到了广泛关注。
纳米TiO2作为一种典型的光催化材料,具有高活性、低成本和环境友好的特点,其在废水处理、空气净化、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。
然而,纯TiO2的光催化性能仍存在一些局限性,如光生电子-空穴的复合率高、对太阳光的利用率低等。
因此,研究和开发新型的纳米TiO2复合材料,提高其光催化性能,具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、纳米TiO2复合材料的制备1. 材料选择与制备方法本部分主要介绍了制备纳米TiO2复合材料所需原材料及其制备方法。
选择适当的原材料和合适的制备方法,对于提高复合材料的光催化性能具有重要意义。
目前常用的制备方法包括溶胶-凝胶法、水热法、化学气相沉积法等。
2. 实验过程与参数设置详细描述了实验过程中的关键步骤和参数设置。
包括原料的预处理、反应温度、时间、pH值等参数的控制,以及后处理过程中对产品的洗涤、干燥、煅烧等步骤。
这些参数的设置对于控制产品的形貌、粒径、结晶度等具有重要影响。
三、光催化性能研究1. 实验设计与方法本部分主要介绍了光催化性能的实验设计和方法。
包括选择合适的光源、光强和光照时间,以及设计对比实验,以充分评估纳米TiO2复合材料的光催化性能。
此外,还介绍了对产物进行表征和分析的方法,如X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等。
2. 结果与讨论通过实验,得到了纳米TiO2复合材料的光催化性能数据。
首先,对实验结果进行了整理和归纳,然后对结果进行了分析和讨论。
通过对比不同制备方法、不同参数设置以及不同复合材料的光催化性能,得出了一些有意义的结论。
例如,发现某些复合材料具有更高的光吸收能力、更低的电子-空穴复合率以及更好的光催化活性等。
四、光催化机理研究本部分主要研究了纳米TiO2复合材料的光催化机理。
TiO2复合纳米材料的制备及其可见光催化性能研究的开题报告
TiO2复合纳米材料的制备及其可见光催化性能研究的开题报告一、选题背景随着全球环境污染的加剧,人们对环境保护的重视程度越来越高。
光催化降解技术是一种有效的污染物处理技术,其中二氧化钛(TiO2)是一种常用的光催化材料,具有良好的光催化性能和化学稳定性。
但是,TiO2只能吸收紫外光,其光催化效率较低,限制了其在可见光区的应用。
因此,研究如何提高TiO2在可见光区的催化活性,是当前研究的热点和难点。
其中一个有效的方法是通过制备TiO2复合纳米材料,以增强其光催化性能。
近年来,许多研究已经证实了TiO2复合纳米材料在可见光区的催化性能,例如金属氧化物(如Fe2O3、CuO)和半导体材料(如ZnO、CdS)。
二、研究目的和意义本研究旨在制备TiO2复合纳米材料,探究其在可见光条件下催化降解染料的性能以及催化机制。
具体的研究目的包括:1. 合成不同种类的TiO2复合纳米材料;2. 比较不同复合纳米材料在可见光下催化降解染料的性能;3. 探究TiO2复合纳米材料在可见光下催化降解染料的机制。
本研究的意义在于:1. 提高TiO2的催化活性和电子结构,促进其在环境污染治理中的应用;2. 为制备高效的可见光催化材料提供新的思路和方法;3. 对于研究TiO2复合纳米材料的制备和催化机制具有一定的理论参考价值。
三、研究内容和方法1. 合成不同种类的TiO2复合纳米材料:通过共沉淀、沉淀、溶剂热、水热等不同的方法,制备TiO2复合纳米材料,包括TiO2/Fe2O3、TiO2/CuO、TiO2/ZnO、TiO2/CdS等。
2. 比较不同复合纳米材料在可见光下催化降解染料的性能:以亚甲基蓝(MB)为模型染料,研究不同TiO2复合纳米材料的催化降解性能,比较不同材料催化降解效果的差异。
3. 探究TiO2复合纳米材料在可见光下催化降解染料的机制:通过UV-Vis、XRD、TEM、EDX、XPS等表征手段,分析催化剂的物理信息和光催化的化学过程,研究其催化机制。
纳米TiO2材料的制备及其光催化效能研究
PCZSis 纳米ric>2材料的制备及其光催化效能研究姚秉琳摘要环境问题已严重影响现代文明的发展,有机污染物具有持久性飾特点而长期威胁人类健康,开发和设计仅利用太阳能即可完成对有机污染物降解的新材料将会是解决环境问题的有效方法之一.纳米TiO:作为一种光催化材料,具有优异的物理和化学性质,因而被广泛应用和重点研究.文章从纳米TiO2能带结构和光催化反应机制出发,综述了TiO:在形貌可控制备及掺杂改性等方面的研究及其在光催化方面的应用,展望了TiO:光催化材料的发展方向.关键词纳来TiO:;光催化;制备方法;光催化效能中图分类号U283.5文献标识码A文章编号1674-6708(2019)230-0193-03随着我国改革开放的不断深入和社会主义市场经济体制的不断发展,我国的工业门类逐渐增多,各项工业的生产规模也在不断扩大。
然而,工业生产所引发的的废气、废液和废渣及固体垃圾等一直在加剧环境的恶化,环境自身很难完成对这些污染物的自行降解。
如何有效利用太阳能加速污染物的降解将会是解决环境问题的有效方法之一。
二氧化钛(俗称钛白粉)是一种无机半导体材料,属于两性氧化物,有其独特的光学、电学和催化性能等物理化学性质-1972年,Fujishima⑴在Nature发表文章称半导体二氧化钛单晶具有光解水的现象。
TiO?作为光催化法最重要的一种催化剂,一直被广泛使用。
二氧化钛具有金红石、锐钛矿和板钛矿三种晶型,其中以锐钛矿应用最为广泛。
锐钛矿TiO?禁带宽度约为3.2eV,能吸收太阳光中的紫外线,导致价带上的电子受激跃迁至导带,价带则相应的生成相同数目的空穴。
一方面,光生电子和空穴容易复合,从而降低光催化效率;另一方面,二氧化钛表面的电子和空穴会引发环境中氧气和水的活化而产生表面活性氧化物种,从而被广泛应用于有机污染物降解等领域。
TiO?纳米材料的形貌、离子掺杂及贵金属改性等均对其催化性能有着直接影响。
针对以上3个方面,本文从制备方法、能带结构和光催化效应机制等角度综述了TiO2纳米材料在光催化方面的应用。
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》范文
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一一、引言随着环境污染和能源短缺问题的日益严重,光催化技术因其独特的优势和潜力,已成为当前科研领域的热点之一。
纳米TiO2作为一种重要的光催化材料,因其良好的化学稳定性、无毒性、高催化活性等优点,在光催化领域得到了广泛的应用。
然而,纯TiO2的光催化性能仍存在一些局限性,如光生电子-空穴的复合率高、对太阳光的利用率低等。
为了解决这些问题,研究者们开始探索将TiO2与其他材料进行复合,以提高其光催化性能。
本文旨在研究纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能,为光催化技术的发展提供理论依据和实验支持。
二、纳米TiO2复合材料的制备(一)制备方法本文采用溶胶-凝胶法与化学共沉淀法相结合的方法制备纳米TiO2复合材料。
首先,通过溶胶-凝胶法制备出TiO2前驱体;然后,在TiO2前驱体中加入其他复合材料的前驱体,通过化学共沉淀法实现复合。
(二)制备过程1. 准备原料:选用高纯度的钛醇盐、硝酸盐等作为钛源,以及其他复合材料的前驱体。
2. 溶胶-凝胶过程:将钛源溶解在有机溶剂中,经过水解、缩聚等反应形成溶胶,再经过干燥、烧结等步骤形成TiO2前驱体。
3. 化学共沉淀过程:将其他复合材料的前驱体溶解在TiO2前驱体的溶液中,通过加入沉淀剂,使各组分共同沉淀,形成纳米TiO2复合材料。
4. 洗涤与干燥:将得到的复合材料进行洗涤,去除杂质,然后在适宜的温度下进行干燥。
5. 热处理:对干燥后的复合材料进行热处理,以增强其结晶度和光催化性能。
三、光催化性能研究(一)实验设备与实验条件实验设备主要包括紫外-可见分光光度计、光化学反应仪等。
实验条件为室温、不同光源(如模拟太阳光、紫外光等)。
(二)实验方法与步骤1. 制备不同配比的纳米TiO2复合材料,并进行表征分析,如XRD、SEM、TEM等。
2. 将制备的纳米TiO2复合材料应用于光催化反应中,如降解有机污染物、光解水制氢等。
负载型纳米二氧化钛光催化剂制备及其光催化性能研究
负载型纳米二氧化钛光催化剂制备及其光催化性能研究
朱新锋;杨家宽;肖波;王秀萍
【期刊名称】《材料科学与工程学报》
【年(卷),期】2004(022)006
【摘要】以粉煤灰分离出来的微珠为载体,采用不同方法制备TiO2负载膜光催化剂,通过XRD、SEM技术对粉煤灰微珠负载TiO2光催化剂的晶型结构和形貌进行了表征,以偶氮染料甲基橙为降解对象,考察不同负载方法、负载层数以及负载量对TiO2光催化活性的影响.结果表明:改良溶胶-凝胶法负载的TiO2薄膜催化剂的催化活性最高,同时负载的薄膜催化剂的催化活性明显高于TiO2 粉末催化剂.
【总页数】4页(P863-866)
【作者】朱新锋;杨家宽;肖波;王秀萍
【作者单位】华中科技大学环境工程系,湖北,武汉,430074;华中科技大学环境工程系,湖北,武汉,430074;华中科技大学环境工程系,湖北,武汉,430074;华中科技大学环境工程系,湖北,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】TQ134.1+1;TB383
【相关文献】
1.负载型TiO2/AC光催化剂的制备及其光催化性能 [J], 李龙凤;张茂林;孟祥东
2.钆掺杂纳米二氧化钛光催化剂的制备及其光催化性能研究 [J], 杨辉;李芬;刑宝岩
3.Pt负载型二氧化钦纳米管/纳米晶复合光催化剂的制备及其光催化性能 [J], 余威
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4.铈-氟-纳米二氧化钛光催化剂的制备及光催化性能研究 [J], 刘保健;高玉刚;于凯烁;韩晓龙;姚宝晶;王兰
5.膨胀石墨负载纳米二氧化钛光催化剂的制备、表征与其光催化性能 [J], 黄绵峰;郑治祥;徐光青;吴玉程
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蒙脱石基TiO_2光催化材料制备表征及应用研究
第30卷 第6期2008年6月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG YVol.30 No.6 J un.2008蒙脱石基TiO 2光催化材料制备表征及应用研究郝 骞1,2,雷绍民2(1.中国地质大学资源学院,武汉430074;2.武汉理工大学资源与环境工程学院,武汉430070)摘 要: 蒙脱石作为基材,采用溶胶2凝胶法和改型、改性制备得到TiO 2/钙基蒙脱石,TiO 2/钠基蒙脱石及TiO 2/有机蒙脱石3种复合光催化材料。
采用XRD 、FT 2IR 、AFM 、SEM 等测试技术对材料进行表征分析,结果表明:复合光催化材料中TiO 2均以锐钛矿相存在,TiO 2晶体平均粒径为12—27nm 。
钙基蒙脱石表面纳米TiO 2晶体以单体结晶状尖端突出向上发育;钠基蒙脱石表面纳米TiO 2以连生体结晶状形成晶体薄膜;有机蒙脱石表面纳米TiO 2晶体颗粒则以团聚状分布。
当用于降解偶氮染料废水的条件为:废水浓度400mg/L ,催化剂浓度3g/L ,紫外光催化反应60min 时,3种光催化材料对偶氮染料废水的降解脱色率分别为95.87%,96.28%和71.07%。
关键词: 蒙脱石载体; 纳米二氧化钛; 光催化; 降解偶氮染料中图分类号: O 643文献标识码: A文章编号:167124431(2008)0620009205R esearch on Preparation Characterization and Application ofPhotocatalytic Material of N anometer TiO 2/MontmorilloniteHA O Qian1,2,L EI S hao 2m i n2(1.School of Earth Resources ,China University of G eosciences ,Wuhan 430074,China ;2.School of Resources andEnvironmental Engineering ,Wuhan University of Technology ,Wuhan 430070,China )Abstract : Materials of composite photocatalyst were prepared which TiO 2/Ca 2montmorillonite ,TiO 2/Na 2montmorilloniteand TiO 2/organic 2montmorillonite by the sol 2gel and modified of montmorillonite as a substrate.Test techniques of XRD ,FT 2IR 、AFM 、SEM were adopted to characterized the properties of the materials.The test results showed that TiO 2presented at all of anatase ,particle size of crystal TiO 2was ranged from 12nm to 27nm.Nanometer TiO 2crystal on the surface of Ca 2montmo 2rillonite growing upward.At top end of mono 2crystal ;a crystal film formed on the surface of Na 2montmorillonite which growth at mult 2crystal together ;Nanometer TiO 2crystal on the surface of the organic montmorillonite distributed at reunite state.The rate of decolorization of photocatalysts for azo dye wastewater were respectively 95.87,96.28and 71.07percent as 400mg/L for wastewater concentration ,3g/L dosages of photocatalyst ,photocatalysis 60min in UV 2light.K ey w ords : montmorillonite substrate ; nanometer TiO 2; photocatalysis ; decolorization azo dye wastewater 收稿日期:2008202226.作者简介:郝 骞(19822),男,博士生.E 2mail :wufo212@将TiO 2负载在蒙脱石表面及层间制备层状硅酸盐纳米复合光催化材料,可用于光催化降解有机污染物、抗菌消毒及净化空气,是一种多功能新型友好环境材料[1,2]。
TiO2-蒙脱土纳米材料制备及其光催化性能研究
第46卷第1期Yunnan Chemical Technologydoi:10.3969/j.issn.l004-275X.2019.01.047Ti02-蒙脱土纳米材料制备及其光催化性能研究胡丽君,方继敏*(武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉4300701)摘要:自组装制备出6-72-蒙脱石纳米材料,采用B E6和D RS表征手段对材料比表面积及禁带宽度进行分析,通过表面酸碱滴定实验分析材料表面反应,并通过光催化实验研究分析材料的光催化降解性能。
结果表明:Ti〇2-蒙脱石在滴定过程中发生质子化合脱质子化反应,其对M B的光催化降解率达65.46A,降解性能良好。
关键词:Ti〇2-蒙脱石;禁带宽度;表面反应;光催化中图分类号:TQ426.99 文献标识码:A 文章编号:1004-275X (2019) 01-121-03 S tu d y on P rep aratio n and p h o to c a ta iy tic p ro p erties of tita n iu m d io x id e-m o n tm o riiio n iten an o m a te rialsHu Lijun,Fang Jim in-School of Resources and Environmental Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 4300701,Hubei Province.A b s tr a c t :In this study, Ti02-m ontm orillonite nanomaterials were prepared by self-assem bly. Thespecific surface area and band gap of the material were analyzed by BET and U V-Vis DRS characterization. The surface reaction of the material was analyzed by surface acid -base titration experiment and passed the photocatalysis experiment. Study and analyze the photocatalytic degradation properties of materials. The results show that the protonation deprotonation reaction occurs in the titration process of T i02- montmorillonite, and the photocatalytic degradation rate of MB is 65.46%, and the degradation performance is good.,纳米材料的出和光催化的 发应用,解降解供了一种有效的途径。
《负载型TiO2纳米催化材料的制备与催化性能的研究》范文
《负载型TiO2纳米催化材料的制备与催化性能的研究》篇一一、引言随着科技的发展,纳米材料因其独特的物理和化学性质在许多领域得到了广泛的应用。
其中,负载型TiO2纳米催化材料因其高催化活性、良好的稳定性和可重复利用性等优点,在光催化、电催化、有机合成等领域有着广泛的应用前景。
本文将探讨负载型TiO2纳米催化材料的制备方法以及其催化性能的研究。
二、负载型TiO2纳米催化材料的制备制备负载型TiO2纳米催化材料,关键在于选择合适的载体和制备方法。
常见的载体包括氧化铝、二氧化硅、碳纳米管等,而制备方法则主要包括溶胶-凝胶法、水热法、化学气相沉积法等。
在本研究中,我们采用溶胶-凝胶法结合浸渍法来制备负载型TiO2纳米催化材料。
首先,将载体如氧化铝粉末进行预处理,然后将其浸入TiO2的前驱体溶液中,经过一定的温度和时间处理后,形成均匀的TiO2薄膜负载在载体上。
通过这种方法,可以有效地控制TiO2的负载量以及其分散性。
三、催化性能的研究负载型TiO2纳米催化材料的催化性能主要表现在光催化、电催化等方面。
在本研究中,我们主要探讨其在光催化降解有机污染物方面的应用。
1. 实验方法在光催化实验中,我们选用常见的有机污染物如甲基橙作为目标降解物。
将负载型TiO2纳米催化材料置于甲基橙溶液中,通过紫外光照射来激发TiO2的光催化活性。
通过测定溶液中甲基橙的浓度变化,可以评估催化剂的催化性能。
2. 实验结果与讨论实验结果表明,负载型TiO2纳米催化材料对甲基橙的降解具有较高的催化活性。
在相同的实验条件下,与未负载的TiO2相比,负载型TiO2的催化性能得到了显著提高。
这主要归因于其较高的比表面积和良好的分散性,使得催化剂与反应物之间的接触面积增大,从而提高了反应速率。
此外,负载型TiO2的稳定性也较好,可以重复使用多次而不会失去其催化活性。
四、结论本文通过溶胶-凝胶法结合浸渍法制备了负载型TiO2纳米催化材料,并对其在光催化降解有机污染物方面的性能进行了研究。
纳米TiO2光催化剂负载技术研究
纳米TiO2光催化剂负载技术研究在环境保护领域中,光催化技术被广泛研究和应用,其中纳米TiO2光催化剂作为一种重要的材料,其负载技术也备受关注。
本文将对纳米TiO2光催化剂负载技术进行研究和探讨。
一、纳米TiO2光催化剂概述纳米TiO2是纳米领域中的一种热门材料,其具有较高的光催化活性和稳定性,常被用作光催化剂。
纳米TiO2的晶型主要为锐钛矿型和金红石型,锐钛矿型的纳米TiO2活性更高。
纳米TiO2的光催化作用机理是利用光激发产生的电子和空穴参与氧化还原反应,从而降解有机污染物。
二、纳米TiO2光催化剂负载技术的研究意义纳米TiO2在自由状态下的粉末形式在实际应用中存在扩散困难、回收成本高等问题。
通过负载技术,将纳米TiO2固定在载体上,可以提高催化剂的稳定性、控制催化剂的分散性和表面活性,并便于催化剂的回收再利用。
因此,纳米TiO2的负载技术研究具有重要的理论和实际意义。
三、纳米TiO2光催化剂负载技术的研究方法1. 硅胶法:将纳米TiO2粉末与硅胶混合,通过溶胶凝胶法固定纳米TiO2在硅胶载体上。
该方法简单易行,但存在纳米颗粒分散性和稳定性的问题。
2. 懒人法:将纳米TiO2与懒人石进行机械混合,通过煅烧过程形成纳米TiO2懒人复合材料。
该方法操作简单,但控制催化剂分散度较难。
3. 微波法:利用微波加热技术,将纳米TiO2与载体混合,通过微波辐射加热实现纳米TiO2固定在载体上。
该方法具有高效快速的特点,但对反应条件的精准控制较为困难。
四、纳米TiO2光催化剂负载技术的研究进展1. 载体选择:常用的载体材料有二氧化硅、二氧化锆、活性炭等。
选择合适的载体材料对于提高纳米TiO2的分散度、降低催化剂的副反应具有重要作用。
2. 负载方法优化:通过调节负载过程中的温度、时间、溶液浓度等条件,优化纳米TiO2固定在载体上的效果,提高催化剂的活性和稳定性。
3. 复合材料的研究:将纳米TiO2与其他纳米材料(如活性炭、金纳米颗粒等)进行复合,形成新型纳米复合材料,提高光催化效果。
二氧化钛蒙脱石复合光催化剂的制备及性能
二氧化钛/ 蒙脱石复合光催化剂的制备及性能TiO<sub>2</sub>半导体光催化技术一直是颇具前景的有机污染处理技术。
但高活性的单一纳米TiO<sub>2</sub>再回收利用性较差,因此矿物负载型TiO<sub>2</sub>的研究得到了广泛关注。
本文采用三种方法(两次水热法、一次水热法、水解沉淀法)合成蒙脱石负载型TiO<sub>2</sub>, 并对其结构特征与光催化性能进行了研究。
在两次水热法中,通过调控体系pH值来实现蒙脱石片层的碱性环境分散以及随后的酸性环境收紧, 从而在高分散的蒙脱石载体上实现高结晶度、大负载量的TiO<sub>2</sub>负载。
探讨二次水热温度、时间、pH值、复合比例对复合光催化剂结构、性能的影响。
XRD吉果显示样品中锐钛矿相TiO<sub>2</sub>结晶良好,FT-IR 光谱显示样品具有微弱的Si-O-Ti的特征振动峰,微观形貌显示样品表面的TiO<sub>2</sub>均匀负载,可见光催化及紫外光催化测试表现出较为良好的性能。
在优选条件下(二次水热温度180oC水热时间6 h、水热pH值为4、负载量为25% ,TiO<sub>2</sub>/MMt复合光催化剂在可见光照8 h后对甲基橙的降解率可以达到80%。
将两次水热法改进为单次水热法, 将碱性处理由水热过程改为常温过程,降低TiO<sub>2</sub>前驱体中初次颗粒尺寸,从而获得TiO<sub>2</sub>分散性更好、嵌入程度更高的TiO<sub>2</sub>/MMt。
探讨水热条件对复合光催化剂结构、性能的影响。
XRD和FT-IR结果表明,TiO<sub>2</sub>通过水热作用与MM层发生化学结合,阻碍了负载TiO<sub>2</sub>的晶粒生长和锐钛矿相变。
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学性质、 能彻底降解有机物且不会造成二次污染等优
点 , TO 包覆 在蒙 脱石表 面及 层 间域 , 方面可 保 将 i, 一 持 TO, i 的催 化 性 能 , 一 方 面蒙 脱石 良好 的 吸 附性 另 能 增 大 了 TO 与 污 染物 的接 触 速率 , 得 光 催化 Ⅲ i 使 能 很快 进行 。TO/ 脱石在 光催 化反 应 中呈粉末 形 i 蒙 态, 与废 液 接触 面 积大 , 传质 效率 高 , 光催 化效 果 好 , 因其 沉 降性 好 , 过 一 般 沉 降反 应 就 可进 行 固液 分 通 离, 反应后催化 剂可 回收利用 [ 2 】 。
为研 究新 型环 保 陶瓷提 供 了方 向 。
关键词
T :蒙脱石复合物 i/ O
水解沉淀法 光催化
中图分类号: Q467 X73 文献标识码 : T 2 .; 0 A
Pr p r to , e a a i n Ch r c e i a i n a d P t c t l tcPr p r i so O 2 o t o i o ieCo p st s a a t r z to n ho o a a y i o e te f Ti / n m r l n t m o ie m l
1 一 0
罗皓 月,孙红娟 ,吕 霞,等
蒙脱石 负载纳米T0 复合物的制备 、表征及 光催化性能研 究 j
土矿 床 , 其化 学组成 ( 为 : i 25 . ; 2 1 . ; %) SO ,9 7 A1 ,5 5 7 0 0
Feo 3 322; g , 7 Ca , 8 N a0 , 1 K 2 , 2 ,. M O 3.2; O 2.4; 2 0.7; 0
M ieaM a r l & A pi t n S uh sUnv ri f cec dTc oo y Mi y n , ih a 6 1 1) n rl t i s ea p l ai , o twet iesyo i e n eh lg , a a g Scun 2 0 0 c o t S n a n n
成 ( 为 : i 26 . ; 2 ,75 ; e 34 9 Mg %) SO , 1 5 A1 1 . F 2 ,. ; O, 6 03 6 0 6
4 6 C O,. ; z 21 ; 0,. ; . ; a 3 3 Na 5 9 O,. 5 06 烧失量 ,.。 9 4 8
9 n 0 。对 取 出 的样 品进行 离 心处 理 , 上 层清 液测 mi 取
p a e ta sto e p r t r ,a d t i a pe n mo t o i o ie s ra e a d i e t d t e i t ra r s a e i t a i rt n t e p r O2 Th h s r n ii n tm e a u e n he T O2wr p d i n m r l n t u f c ns re h n e lye p c s s e d e ha h u e Ti . e l n
L oHay e S nHo gun L a Y e ig u ou u n ja vXi u n P
( C l g f tr l S i c n n ie r g S uh s Unv ri f ce c n e h oo y Min a g Sc u n 6 1 1 ; Isi t o 1 o l eo e i s ce ea d E g n ei , o twe t iest o in ea dT c n lg , a y n , ih a 2 0 0 2 n t ue f e Ma a n n y S t
p ooc tltcrs lss o t a h h t c tltca tvt ft O2m o t rlo i o ost acn td a 0 ℃ i etrt n p r O2 t h t aayi eu t h w h tt ep o o aayi ci i o y heTi / n mo i nt c mp i c li ae t1 0 l e e 1 sb t ha u eTi ,i e
Abs r c Th O2/ o t o il nie c m p s t s p e a e y t e me h f Hy r l s s p e p t ton wih Na m o t r l nie a d ta t e Ti m nm rl o t o o ie wa r p r d b h t od o d o y i r ci ia i t — n mo il t n o s f rc a i x g n ttni m sr w t ra s Th x h n e o h s o o ii n a d ul i c d o y e i u a a ma e il . e e c a g fp a e c mp sto n ph t c t l tc a t t r e e r h d t r ug he X—a u a o o aa y i c i y we e r s a c e h o h t r y vi
dfat n( D) n ed ga aino tyeebu ouin T ers l hw a teTO eTO2 nmoio i o o i a ih r irci XR adt erdt f h l leslt . h eut so t th i2i t i / t rlnt cmp seh s hg e f o h o me n o s h nh mo l e t a
rs ac igten w nvrn e tl ea c ee r hn e e io m na r mi. h c
Ke r T O2mo t rlo i o ost h r l s s r cpi to t o p o o a a y i y wo ds i / n mo il n t c mp i e e yd o y i e i t i n me h d p a h tc tlt c
( 西南科技大学 材料科学与工程学院 ,四川 绵阳 1
吕 霞。 岳
萍
6 11 ) 2 00
6 1 1 ;2 西南科技大学 矿物材料及应用研究所 ,四川 绵阳 20 0
摘
要
以钠化蒙脱石和硫 酸氧钛 为原料 , 采用水解沉淀 法制备 T 2蒙脱石复合材料 , i/ O 通过 x射 线衍射 ( ) Ⅺ 和光催化亚 甲基蓝溶液对
收 稿 日期 :2 1 -70 0 2 0 —3
本实验 以 TO O 为 T iS i 前驱体、 O 氨水 为 中和 剂 【制备 T : i 粉体颗粒均匀 , O 良好分散包覆于蒙脱
石 上 的 TO/ i 蒙脱 石纳 米复 合物 , 究 了其相 转变 过 研 程 , 以亚 甲基 蓝为 目标降 解物 研 究 了 TO/ 并 i 蒙脱 石 纳米复合物 的吸附性和 光催化性 能 。
魏 绍 东 等 以 TOS 原 料 制 备 了 T0, i O为 i 。蒋
引珊 等 利用 XR D分析 和热分析证 明在 有膨润 土存 在 的水 相体 系 中 , 钛矿 可 直接在 矿 物 表面 生成 , 锐 且 结合 牢 固, 能够 对矿物 结构进行 调整 。孙 红娟 等 [用 5
c n b e o ma u a t r h u f c fe v r n n a g —t mp r t r e a i , i h c u d c e n t e a r a e us d t n f c u e t e s r a e o n io me t l hi h e e a u e c r m c wh c o l la h i .Th s e p rme r v d s a wa o i x e i nt o i e y f r p
第3 卷 第5 5 期 2 1年9 0 2 月
பைடு நூலகம்
非 金 属 矿
Non M e a l C M i S . t 1i ne
Vo . 5 N O 5 13 .
Se em ber 20 2 pt , 1
蒙脱石负载纳米TO复合物 的制备、表征及光催化 i2 性能研究
罗皓月 孙红娟
其物相组成及转 变、 光催化性能进行 了研究。结果发现, i / TO2蒙脱石复合物能使 TO 相变温度增大, i2 表明包覆在蒙脱石表 面及进入层间域的 TO2 i 较纯 TO2 i 更稳定。光催化结果表 明,10℃下焙烧的 TO/ 10 i2蒙脱石复合物光催化效果较纯 TO 好 , i 可制成环保高温陶瓷的表 面, 对空气进行净化,
于 30 L烧 杯 中, 取 适 量 研磨 至 20目的 T70 0m 称 0 -0 、 T 70 T 10 M一0 、 M.10样 品于 亚 甲基 蓝 原 溶 液 中 ( 化 催 剂 质量 浓 度 为 0 /)置 于 暗 处磁 力搅 拌并 开 始计 .gL , 5
时 , 隔 1 ri 样 , 样 时 间 为 1、 04 、 0 7 、 每 5 n取 a 取 5 3 、 5 6 、 5
TO 具 有 独 特 的 高 活性 光 催 化 效果 、 定 的化 i, 稳
钛 酸 丁酯制 备 了 TO/ i2蒙脱 石复 合 物 , 出蒙 脱石 结 提 构层 的负 电性 及锐钛 矿与结 构层形 成 的 T. s 化学 i i 0一 键 增大 了锐 钛 矿 向金 红 石转 变 的温 度 , TO 中锐 且 i, 钛矿 相在 光催化 作 用 中 占主导 地位 。刘柳 等 [采 用 6 水 解 沉淀 法制 备 TO: 覆 蒙脱 石 复合 物 , 解反 应 i 包 水 后部 分 TO 焙烧 后 以 s一 T 键 沉积在 黏 土表 面 , i: i i 0一 与 层 间结合 非常 紧密 。有机 物制备 光催化 剂成 本较高 , 而 用无机 原 料制备 单纯 TO: 米粉体 易在 焙烧 过程 i 纳 中团聚 , TO 与蒙脱石复合 既能 固定 TO 微粒 , 将 i。 i: 又 能赋予蒙 脱石表面新 的属 性 。 ’