毕业生-外文翻译之光催化方向资料
外文翻译1
可见光下以氧化亚铜为催化剂对水的分解 ------Chem. Commun., 1998Michikazu Hara, a Takeshi Kondo, a Mutsuko Komoda, a Sigeru Ikeda, a Kiyoaki Shinohara, b Akira Tanaka, b Junko N. Kondoa and Kazunari Domen*aa Research Laboratory of Resources Utilization, Tokyo Institute of Technology, 4259 Nagatsuta,Midori-ku, Yokohama 226, Japanb Nikon Corp., 1-10-1 Azamizodai, Sagamihara 228, Japan本研究的研究内容是：在可见光照射下，利用氧化亚铜将水催化分解为H2和O2；且在使用Cu2O进行长达1900h的光催化分解过程中，并未出现水的含量明显减少的现象。
至今为止，人们发现了很多种可在紫外线照射下将水催化分解为H2和O2的催化剂[1–5]。
在利用太阳能进行催化分解水的观点中，一种可以在可见光照射下起催化作用的催化剂是不可或缺的，但是，这种物质至今仍未被发现。
在本篇报告中，我们介绍的是一种可在小于600nm的可见光照射下将水进行催化分解的P型半导体材料——Cu2O。
在自然界中的赤铜矿中蕴含有大量的固态氧化亚铜。
Cu2O作为一种具有能带间隙能的简单金属氧化物半导体，曾被人们深入研究了很长的时间。
由Cu2O带隙模型与在pH值为7的水溶液中发生的相关电极反应的氧化还原电位之间的关系可知[6]，能带间隙能位于2.0~2.2eV的Cu2O所具有的传导性及价带边缘性能有效地将水进行氧化还原[7,8,9]。
然而，Cu2O 只是在理论上可以在可见光的激发下将水分解为H2和O2。
但是，至今为止，人们尚未完成过在水溶液中Cu2O电极上发生的光催化反应的有关实验[9]。
光催化材料简介PPT课件
对于环境问题，半导体光催化是有希望的技术，可以大量的应用于
环境保护，例如，空气净化，有毒废水处理，水的净化等。
8·
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什么是光催化
光催化剂（一般为半导体材料）在光(可见光或者紫外光)的照 射下，通过把光能转化为化学能，从而具有氧化还原能力， 使化合物（有机物、无机物）被降解的过程称为光催化。
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2.4
O2/H2O (E=1.23eV)
2.0
绝大部分只能吸
收不到5％的太
3.0
阳光(紫外部分)!
1
4
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常见的光催化材料
photocatalyst Ebg（eV）
ZnO在水中不稳定，会在 粒子表面生成Zn(OH)2
photocatalyst Ebg（eV）
Si
1.1
TiO2（Rutile)
NaO
Br O
Br O NaO
解决方法：
贵金属沉积 复合半导体 离子掺杂修饰 有机染料光敏化
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贵金属沉积
沉积Ag后的TiO2光催化性能
金属离子可捕获导带中的 电子，抑制电子和空穴的 复合，但是掺杂浓度过高 ，金属离子可能成为电子 空穴复合中心。金属离子 的掺杂浓度对TiO2光催化 效果的影响通常呈现抛物 线关系。
27
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应用领域：废水处理、汽车尾气处理、降解空气中的有 害有机物、有机磷农药等
18
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TiO2光催化剂的优点
1.水中所含多种有机污染物可被完全降解成CO2，H2O等， 无机污染物被氧化或还原为无害物
2.不需要另外的电子受体
3.具有廉价无毒，稳定及可重复利用等优点
光催化毕业论文.doc
目前，SrTi03, ATa03 （A=Li, Na, K)等复合氧化物，逐渐引起了科研者们的兴趣。
通过Sr03同Ti02在900摄氏度的高温下的固相转变而合成SrTiO3是一种传统的方法。但是这种制备方法的缺陷就是能耗太高，并且一些因素难以控制也存在于光催化应用当中。但是其优点是SrTiO3具有较高稳定性、良好的抗光腐蚀性以及其稳定的晶体结构能够作为主体材料掺杂。
Abstract：Semiconductor photocatalytic oxidation in the utilization of solar energy and Degradation of great application. As one of ordinary photocatalytic material advantages of TiO 2 having a relatively high activity, good stability and chemical resistance. However, it is only in response to ultraviolet light, which accounts for a small portion of sunlight. Besiedes, titanium dioxide electron - hole separation efficiency is quite slow. Because of these factors, the development of photocatalytic material who has the ability to respond to visible light is necessary. As one of the new photocatalysts, BiOI exhibit photocatalytic degradation of organic pollutants more superior performance. The reason for this is its high-performance special layered structure. Constructed heterostructure has proven to be quite useful way to separate photo-generated electrons - hole, to further improve the photocatalytic催化NOx
光催化文献
苯二甲酸光激发探测技术来观测光催化过程中HO•自由基的形
成过程，以及提出可见光分解机理。
2、实验部分
• 2.1 材料 • 硅镁矿来自与中国江苏省。硝酸银（AgNO3， SCRC，中国）和溴化 中国，均为分析纯，未经进一步纯化。在 整个实验中都使用蒸馏水。
在硅镁土表面上形成的Ag –AgBr颗粒。
3.4.XPS分析
AgBr/硅镁土和Ag -AgBr/硅镁土纳米复合物的化学状 态通过XPS分析。图4a-b分别显示了AgBr/硅镁土和Ag AgBr/硅镁土纳米复合物的Ag，3d的高分辨率的XPS谱 图。图4所示，经可见的光（λ> 400 nm）的照射后， Ag的3d轨道的结合能转变为较高的结合能。这种变化 表明光照后光致还原金属Ag 0生成的中。这种变化也 被UV-vis DRS光谱证实了。
通过jem2100f电子显微镜在一个加速的电压200kv下操作用透射电子显微镜tem和高分辨透射电子显微镜hrtem影像对agagbr硅镁土纳米复合材样品的光学特性由紫外可见吸收光谱漫反射系数使用一个紫外可见分光光度计uv2550日本岛津公司日本用重晶石砂baso4作反射率标准物质在190到800nm范围内测得
因此，开发新型的在可见光照射下具有高光催化性能的催化剂
仍然是至关重要的。
溴化银具有很强的感光性在感光胶片中作感光源材料。最 近，在报道的催化剂内，溴化银作为一个光活性组分的应用方 面大有报道。溴化银分散在介孔分子筛Al-MCM-41上分解乙醛， 在气相内显示出强的可见光活性。此外，惰性金属纳米颗粒由 于其独特的局部表面等离子体共振被作为活性组分被用来制备 各种有效的可见光催化剂。特别的，在可见光区域Ag纳米颗粒 显示有效的等离子共振，研究认为这与所应用的半导体的种类 有关。Hu等人研究发现Ag -AgBr /二氧化钛催化剂在可见光照射 下能够有效破坏病原菌。他们的研究表明AgBr是可见光催化剂的
8.英文翻译
8.英文翻译111纳米Bi4NbO8Cl由溶液燃烧技术合成。
将一定量的NbCl5，Bi(NO3)3·5H2O和BiOCl在水里混合。
尿素作为燃料和悬浮溶液加入混合物后，会在达到600 ℃时燃烧，再恒温煅烧6 h。
将得到黄白色粉末。
为便于比较，块状Bi4NbO8Cl也通过固态法合成。
2.2 材料表征使用D2移相器Bruker X射线衍射仪进行相位鉴定。
颗粒大小和形态则是通过卡尔·蔡司场发射扫描电子显微镜来确定。
带隙是由珀金埃尔默拉姆达45漫反射分光光度计来测定。
PerkinElmer LS55 分光光度计是利用光致发光进行测量。
总有机碳（TOC）分析仪（耶拿分析仪器多N / C2100）用来定量测定染料的矿化程度。
2.2.1 光催化降解实验在紫外线和太阳光下，通过纳米Bi4NbO8Cl的光催化活性来降解阴离子染料刚果红。
自行建造一个用于紫外光照射下进行染料降解反应的光催化反应器。
紫外光远采用高压泵灯（125 W），它的主要辐射波长为365 nm。
当最大亮度和最小波动可利用时，采用太阳辐射，大多是上午11点到下午3点。
而刚果红被选为降解实验的样品染料，本实验细节将在别处展现。
3 结果和讨论3.1 合成，X射线衍射和形态纳米Bi4NbO8Cl的合成是首次采用溶液燃烧技术。
众所周知溶液燃烧合成是一个自蔓延反应，利用燃料作为点火器。
这里，尿素用作燃料，一旦被点燃，温度可达到高的值，得到所希望的相。
图1为纳米和块状Bi4NbO8Cl的X射线衍射（XRD）图案。
图1a中的加宽峰表明纳米Bi4NbO8Cl的晶粒尺寸相比块状的更小。
与ICSD卡中No.93487所匹配，并且额外的峰值对应的是28.5℃时的BiNbO4。
1图 1 PXRD图谱(a) 纳米Bi4NbO8Cl，(b) 块状Bi4NbO8Cl图2描绘的是块状和纳米Bi4NbO8Cl的形态。
仔细观察SEM图像可看出，通过溶液燃烧方法合成的Bi4NbO8Cl呈多孔纳米结构体（图2a-c），而块状呈现微结构（图2d）。
毕业设计(论文)外文资料翻译(崔涛)
毕业设计(论文)外文资料翻译学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：崔涛学号： 090501614外文出处： Robotics and Computer-IntegratedManufacturing 25 (2009) 73-80 附件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。
附件1：外文资料翻译译文科学指南机器人和计算机集成制造25（2009）73–80一个外旋轮线专用的固定循环数控铣床Sotiris L. Omirou a, , Andreas C. Nearchou b——弗雷德里克大学机械工程系，尼科西亚，塞浦路斯，塞浦路斯——希腊帕特雷大学工商管理系发表于2006年9月20日，修改更新从2007年7月23日到2007年9月10日。
摘要提出了一个加工外旋轮线边界的特定的铣床组策略，该方法适用于被集成到一个控制器的数控铣床，对于旋转式内燃发动机（汪克尔），旋转活塞泵和一般外旋轮线形外壳的加工设计特别有用。
方案可以提供较高的精度，其中铣机是通过利用数控插补算法实现的，表面质量控制，是通过粗加工和精加工来实现，整个加工任务可以被编程在一块。
最后，该方法的有效性通过仿真试验验证所产生的刀具路径来实现。
关键词：数控；程序加工；刀具路径生成；偏移曲线；外旋轮线1介绍智能周期提供了一种数控机床来完成重复使用的G / M代码语言的新的加工操作的编程方法。
从本质上讲，智能周期是一个指令被预先设定并永久存储的集机控制器。
它们的使用，消除了许多编程的繁琐需要，减少了编程时间，并简化了整个编程过程。
所有数控加工控制是智能的，这些固定循环可以执行一定的代码，输入任何所需的变量信息。
钻，反钻，深孔钻或槽的加工是标准智能循环应用的例子。
然而，标准智能循环在数量和能力有限，无法容纳复杂的几何形状的日益增加的应用需求。
在加工一个外旋轮线构造特征的情况下，不能用标准智能循环处理。
尽管有其重要的加工应用，现代数控系统仍缺乏类似的专用智能周期。
英文文献及翻译_纳米二氧化钛掺杂氧化锌的合成、表征、光催化性能研究
外文文献及翻译纳米二氧化钛掺杂氧化锌的合成、表征、光催化性能研究摘要在这项研究中,氧化锌掺入纳米二氧化钛合成了水热过程。
在水作为溶剂下用含氧化锌前驱和市售二氧化钛纳米粒(P25)加热在140 °C 2 h。
利用合成粒子场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)和x射线衍射(XRD)对材料的形态和结构特征进行测定发现,纳米粒还附加了二氧化钛表面上的氧化锌。
我们注意到,在二氧化钛在热液的解决方案可能纳米粒充分减少的尺寸氧化锌。
复合纳米结构,具有独特的形态,利用这个方便的方法在低的温度,更少的时间,更少数量的试剂时可以获得，而且发现在紫外光照射下光催化剂是有效的。
关键词: 纳米复合材料;水热合成;陶瓷氧化物;光催化剂1、介绍最近的发现了一个在水介质中改进的氧化和催化降解的有机化合物溶解的实验。
光催化,被称为绿色技术,提供了巨大的潜力可以完全消除有毒化学物质在环境中通过其效率和广泛的适用性。
半导体金属氧化物,如二氧化钛、氧化锌、硫化锌、cd、Fe2O3纳米颗粒(NPs)迄今为止,被证明是最有前途的材料在此领域。
在这些半导体金属氧化物、氧化锌,二氧化钛等已经被认为是最出色的材料因其优异的电子、化学、光学特性与高感光度。
然而,电子的速度的洞(e-h)重组在光催化过程限制这些材料的应用在紫外光照射下。
此外,纳米粒子(具有高比表面积)被发现是更有效的光催化剂但是复苏从反应体系非常困难,这限制了其应用程序环境(二次污染)、经济(损失催化剂)。
各种已经尝试解决上述缺点。
掺杂进光催化剂的新型金属晶格和耦合半导体是有效的方法来减少在这里组合过程而提供一个固定的表面有足够的表面积(如高分子纳米纤维)增强其耐久性为了重复使用。
我们以前的工作表明Ag加载二氧化钛/尼龙6电纺垫能防止损失和催化剂可反复使用。
水晶二氧化钛和氧化锌,不管是在纯粹的形式或作为一个组合,是半导体氧化物广泛用于光催化反应。
原则上,耦合的二氧化钛和氧化锌似乎有用,以实现更有效的e-h对辐射下的分离,因此,更高光降解速率。
环境专业外文翻译-电气化学促进TiO2光催化降解有机废水的方法
电气化学促进TiO2光催化降解有机废水的方法摘要利用纳米TiO2光催化降解有机废水的研究已经有很长的时间，其目的在于找出适合处理废水的方法，但其反应缓慢的过程在实际应用中受到很大的限制。
在这种情况下，人们设计出一种利用装有三级稳压器的组合电池，通过电气化学的方法促进TiO2光催化降解。
这组合系统有效的促进光催化降解有机废水。
连续处理半小时后，对玫瑰精的最大吸收值达90％以上。
对于纺织废水中的COD和BOD的分别减少93.9％和88.7％。
5比减少到1.2-2.1之间，纺织废水的生物降解能力也相对地提高。
而且，由于COD/BOD5以上结果看出，此组合系统可以有效的处理有机废水或者在生物处理预处理环节能够脱色降解。
关键词：TiO2，玫瑰精，活性羟基，电解，废水文章概要1阐述2实验部分2.1化学试剂2.2设备仪器2.3光解反应2.4方法步骤3实验讨论3.1电化学产生活性羟基促进TiO2光催化活性3.2对比不同模拟条件下光催化降解罗丹红3.3光催化降解罗丹红的特性3.4废水处理4结论致谢参考文献1阐述纺织废水是色度高，COD高而生物降解能力低的废水。
利用铝盐或铁盐不能充分降低生物需氧量和减少凝聚物。
臭氧和氧化次氯酸可以有效的脱色，但是成本高，运行操作难和容易产生如余氯等二次污染物，由此而不能使用。
在过去的十年，研究表明，纳米TiO2可以可以在适度条件下光解氧化有机废水生成无机物质（如CO2, H2O等）而不产生二次污染([Hagfeldt and Gratzel, 1995];[Serpone and Pelizzetti, 1989])。
但是，不仅是TiO2的光解效益，而且的光解性不能在最优化的情况下有效的运用([Kawai and Sakata, 1980])。
对于这个不利条件的主要因素就是光生电子和空穴的再结合( [Li and Li, 2002])。
为了提高光解能力，进行了很多有意思的工作。
通过利用在TiO2的电子层上施加阳极电压，或者利用各种贵金属沉淀物改变TiO2([Hiramoto et al., 1990]; [Viswanathan et al., 1990])，金属离子或者氧化物等等方法，都被证明是有希望的方法。
外文翻译-参考模板
外文翻译:光催化剂CeFeO3的合成和表征及其光催化降解龙胆紫J. Ameta a, A. Kumar a, R. Ameta b,*, V.K. Sharma a and S.C. Ameta aa光化学与太阳能实验室，化学系，科学学院，穆汉拉尔苏哈迪亚大学，乌代布尔，印度b Meera女子公立学院，乌代布尔-313001（拉贾斯坦邦），印度摘要：三元氧化物作为有效的光催化剂已在众多化学反应中应用。
这些氧化物催化剂的制备方法对其催化性能有重要影响。
在近期研究中，铈铁氧化物催化剂通过共沉淀法和独特的加热周期已成功合成。
合成的催化剂用X射线衍射仪表征。
染料龙胆紫作为降解物，用合成的催化剂对其光催化降解，反应进行的程度用分光光度计检测。
文中讨论了一些影响因素，例如龙胆紫溶液的浓度，pH，半导体的用量和光照强度，并且提出了龙胆紫光催化降解的机理。
关键词：光催化剂，CeFeO3,光催化降解，龙胆紫引言治理水污染的方法很多，例如加热脱水，碳吸附等。
其中最经济环保的方法就是光催化反应。
下述是文献查阅到的光催化反应在污水治理方面的应用。
Alton和Ferry把SiW12O4作为光催化剂，光催化降解酸性橙7[1]。
Blajeni等人在SrTiO3和TiO2悬乳液中，把CO2和水光还原成甲醛和甲醇[2]。
Domen等人研究用催化剂NiO-SrTiO3光催化分解水蒸气[3]。
Priya和Madras研究用煅烧合成的纳米TiO2光催化降解硝基苯[4]。
Chen等人研究在紫外光和可光照射下，一维纳米TiO2光降解有色染料污染[5]。
Wang等人进行了Sn(IV)掺杂纳米TiO2降解橘黄G的动力学研究[6]。
Kako等人针对TiO2催化降解H2S的催化中毒提出预防措施[7]。
Chittora等人用ZnO,Fe2O3等光催化剂光还原CO2[8]。
Muradav等人用催化剂Pt/CdS胶粒在H2S溶液里脱氢[9]。
Swarnkar等人研究了龙胆紫在CdS半导体表面的光催化漂白[10]。
文献翻译光催化
Absorbance/ a.u.
SA Film
300
400
wavelength/nm
500
600
700
H聚集
800
Absorbance/ a.u.
300
400
500
600
700
800
wavelength/nm
图9 PDI-1（左图）和PDI-2（右图）的溶液和自组装膜（SA）归一化的 紫外吸收光谱（左）和荧光发射光谱（右）激发波长为410nm
学生：田庆文 导师：马全红
Y. Chen, J. Song, Q. Tian, J. Gao, H. Wu and X. Li, CrystEngComm, 2013, DOI: 10.1039/C3CE41977K.
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44
2
苝二酰亚胺类化合物
研 究 背 景 及 创 新 点
有机/无机混 杂材料
在亚相中垂直排列时的单分子面积为1.44nm2。可以推测， PDI-2在 两种亚相中的以face-to-face的方式垂直排列，相邻分子的位于苝四酰 亚胺1,6位上的对叔丁基酚氧基发生了分子间的重叠，并且在Cd2+离子 亚相中，由于Cd2+与开链冠醚中乙氧基强烈的静电相互作用，这种分 子间的重叠程度更大，导致PDI-2单分子面积比纯水中更小。这一结果 与紫外-可见光谱和XRD中的数据一致。
光催化文献
Synthesis and Characterization of Urchin-like Mischcrystal TiO 2and Its PhotocatalysisShixiang Zuo a ,b ,Zhongsheng Jiang b ,Wenjie Liu b ,Chao Yao a ,b ,⁎,Qun Chen b ,Xiaoheng Liu a ,⁎⁎a School of Chemical Engineering,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210094,PR China bSchool of Petrochemical Engineering,Changzhou University,Changzhou 213164,PR Chinaa b s t r a c ta r t i c l e i n f o Article history:Received 23January 2014Received in revised form 29July 2014Accepted 9August 2014Available online 12August 2014Keywords:AttapulgiteUrchin-like TiO 2Growth mechanism PhotocatalysisThe urchin-like mischcrystal TiO 2using acid attapulgite as an introducer was synthesized after a subsequent low-temperature hydrolyzation and crystallization followed by removal of acid attapulgite.The samples were characterized by transmission electron microscope,X-ray diffraction,Fourier transform infrared spectra and X-ray photoelectron spectroscopy.Acid attapulgite plays a critical role in the morphology and crystal structure of TiO 2.The results suggest that the perfect urchin-like mischcrystal TiO 2is fabricated when the mass ratio of TiO 2and acid attapulgite is 0.7:1.The single urchin-like TiO 2is comprised of a nanosphere and plentiful nanoneedles.The nanoneedles grow radially on the surface of the nanosphere.The urchin-like TiO 2is around 100nm,and the nanoneedles have a diameter ranging from 2to 5nm.It has been con firmed that the chemical groups of acid attapulgite have a signi ficant in fluence on the growth of TiO 2.In addition,the urchin-like mischcrystal TiO 2exhibits excellent activity to assist photodegradation of Rhodamine B aqueous solution under ultraviolet light,and the degradation rate is about 94.15%for 80min.The photocatalytic kinetics can be well described by the pseudo-first rate equation.©2014Elsevier Inc.All rights reserved.1.IntroductionTitanium dioxide (TiO 2)has garnered great attentions of scientists and merchants in 1980s,which is attributed to its versatile applications,physical and chemical inertness,innocuity and so on.Tremendous ef-forts have been carried out to enhance photocatalytic activity of TiO 2,and it appears that the morphology is found to be a signi ficant factor on in fluencing its activity [1].However,three-dimensional (3D)nano-structures with urchin-like morphology,possessing a photocatalytic ac-tivity superior to that of TiO 2nanoparticles,should be more interesting [2].Zhou et al.[3]synthesized 3D sea urchin-like hierarchical TiO 2mi-crospheres on Ti substrates by a one-pot template-free hydrothermal method,and the resulting TiO 2revealed favorable photocatalytic activ-ity for the degradation of Rhodamine B.Zhao et al.[4]fabricated 3D sea urchin-like hierarchical TiO 2nanostructures decorated with Au or Ag nanoparticles,and investigated the photocatalytic activity.The results showed that the products exhibit enhanced photocatalytic activity for photodegradation of methyl blue compared to P25.In addition,the urchin-like TiO 2and its composites were also extensively exploited forthe electrodes for the enhanced ef ficiency including dye sensitized solar cell and lithium-ion battery [5–9].As we all know,the photocatalytic property of TiO 2not only needs large surface area but also depends on the crystal structure.TiO 2has three crystalline phases:anatase,rutile,and brookite.It has been dem-onstrated that anatase TiO 2has higher photocatalysis than rutile TiO 2,but the mischcrystal of anatase and rutile has even better photocatalysis during the actual process than the anatase TiO 2.Synergistic effect,lead-ing to spatial charge separation and hindered recombination,was pro-posed [10,11].And the mischcrystal TiO 2with a special architecture may have practical performance in ef ficient photocatalytic treatments.Attapulgite (ATP)with rod-like morphology is a natural hydrated magnesium aluminum silicate,which attracts increasing attentions.Chen et al.[12]synthesized CeO 2nanotubes via a layer-by-layer deposi-tion using modi fied ATP.The synthesis mechanism was attributed to the Ce \O \Si bond generated between CeO 2and modi fied ATP.However,there have been no reports published,up to the date,with respect to the fabrication of urchin-like TiO 2by acid attapulgite (HATP)because of its particular advantages:firstly,it is well-known that HATP has larger spe-ci fic surface area and more complicated pore distribution as compared to ATP,which makes titanium ions easily adsorbed on the HATP surface;and secondly,quantities of active sites (Si –OH)on the HATP surface can induce the titanium ions to generate mischcrystal nano-TiO 2,which is extremely different to the preparation of single crystal micro-TiO 2.In this article,we introduced a low-temperature hydrolyzation and crystallization approach to achieve urchin-like nanostructures ofMaterials Characterization 96(2014)177–182⁎Correspondence to:C.Yao,School of Chemical Engineering,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210094,PR China.⁎⁎Corresponding author.E-mail addresses:mycollege6619@ (S.Zuo),290618069@ (Z.Jiang),13069866@ (W.Liu),yaochao420@ (C.Yao),258458831@ (Q.Chen),xhliu@ (X.Liu)./10.1016/j.matchar.2014.08.0071044-5803/©2014Elsevier Inc.All rightsreserved.Contents lists available at ScienceDirectMaterials Characterizationj o u r n a l h o me p a g e :w w w.e l s e v i e r.c o m /l o c a t e /m a t c h a rmischcrystal TiO2assisted by HATP.The urchin-like TiO2/HATP were designed through successive reactions with TiCl4aqueous solution and HATP slurry,and then the urchin-like TiO2was obtained after the removal of HATP.The urchin-like TiO2demonstrates a high degradation of Rhodamine B in water under ultraviolet(UV)light.2.Experimental2.1.Materials and ReagentsTitanium tetrachloride was purchased from Shanghai JSXT chem-ical plant.Attapulgite was supplied by Changzhou Nano-materials S&T Co.,Ltd.Sodium hydroxide,hydrochloric acid,and sulphuric acid,which are of analytical grade,come from Sinopharm Chemical Reagent.Deionized water and distilled water were used throughout the experiments.2.2.Methods2.2.1.Preparation of Acid HATP50g of ATP was added into300mL,2mol/L H2SO4solution with vigorous stirring,and then the mixture was heated in hydrothermal condition(150°C)for12h,followed by washing with distilled water for several times until the pH of the supernatant was~7.0,and the as-washed sample was dried at80°C.The smashed acid ATP was put into deionized water to form suspension(5wt.%).2.2.2.Preparation of Urchin-like TiO2At30°C,2mol/L TiCl4aqueous solution(30mL)was added dropwise into HATP slurry with vigorous stirring,then the mixture was slowly heated to85°C and kept the temperature for2h,and the pH was adjusted to~7.0with1.5mol/L NaOH solution.Finally,the com-posites were dispersed into3mol/L NaOH solution at60°C andstirredFig.1.TEM images of the forming process of urchin-like mischcrystal TiO2at different reaction temperatures and crystallization times.a:HATP;b:70°C for0h;c:85°C for1h;d and e:85°C for2h;f:HRTEM of panel d.178S.Zuo et al./Materials Characterization96(2014)177–182for1h;the products were washed with diluted hydrochloric acid and distilled water until the pH of the supernatant was~7.0.The mass ratio of TiO2and HATP is0.8:1,0.7:1,and0.6:1with the samples num-bered S1,S2,and S3were respectively dried at80°C.For comparison, the TiO2without HATP was also synthesized under the similar techno-logical conditions in the presence of H2SO4.2.3.CharacterizationThe morphologies of samples were observed by transmission electron microscopy(TEM,JEM-2100)coupled with Gatan832CCD. The crystal structure of samples was characterized by the powder X-ray diffraction(XRD)patterns.The chemical groups weredetermined Fig.2.TEM images of synthesized TiO2at different mass ratios of TiO2and HATP.a:pure TiO2;b:0.2;c:0.4;d:0.6;e and f:0.7;g:0.8;h:1.0.179S.Zuo et al./Materials Characterization96(2014)177–182by Fourier transform infrared spectra (FT-IR,Nicolet Corporation 460,USA)and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS,VG Corporation ESCALAB MKII with an Al K αX-ray source,UK),respectively.2.4.Photocatalytic ActivityRhodamine B (RB),a type of analytical grade basic dye,was served as the target organic pollutant for photocatalytic experiments.Photodegradation was carried out as follows:0.1g of photocatalyst was added into 500mL RB aqueous solution (20mg/L)at pH =3.The solution was ultra-sonicated and stirred in complete darkness at least for 30min to establish absorption balance,and then was exposed to UV light irradiation using a 300W high pressure mercury lamp.After a regular interval,5mL of suspension was taken from the reaction vessels.The catalyst was separated by centrifugation and the supernatant was analyzed by visible spectrophotometer at λ=552nm.3.Results and Discussion 3.1.Structure and MorphologyThe TEM images exhibited the fabrication procedures of the urchin-like TiO 2(S2)in Fig.1.The urchin-like morphology was well revealed.To begin with,the rough interface of HATP could be observed distinctly in Fig.1a,indicating its high surface area.Fig.1b showed the tiny TiO 2nanoparticles coupled on the surface of HATP when the reaction temperature was 70°C.Continuing to 85°C and crystallizing for 1h,Fig.3.XRD patterns of synthesized TiO 2at different mass ratios of TiO 2andHATP.Fig.4.(a)FT-IR spectra of HATP,TiO 2/HATP (mass ratios of 0.7)and TiO 2(S2);(b)XPS curves of TiO 2/HATP (mass ratios of 0.7)and TiO 2(S2).Fig.5.The absorbance spectra of RB with irradiation time (photocatalyst:S2).Fig.6.Photocatalytic kinetic simulation of the different samples on RB.180S.Zuo et al./Materials Characterization 96(2014)177–182these TiO 2nanoparticles gathered together and grew up slowly in Fig.1c,at the moment,the urchin-like TiO 2pro files began to basically form.The urchin-like nano-TiO 2was demonstrated after further crystal-lization for 2h in Fig.1d and e.It was found that the single urchin-like TiO 2assembled by nanospheres and numerous nanoneedles had uni-form inner core with ca.100nm in diameter.The nanoneedles grew ra-dially around the core of nanospheres after the removal of HATP.As shown in Fig.1f,the diameter of nanorods was 2–5nm,but the length was varying from 10to 30nm.Thus,it can be seen that HATP acts as a sacri fice introducer in the synthesis of urchin-like TiO 2.3.2.Formation Mechanism and Structure CharacteristicsThe TiO 2morphologies and nanostructures at various mass ratios of HATP and TiO 2(m (TiO 2):m (HATP),the same below)were shown in TEM images (Fig.2)and XRD patterns (Fig.3).It was found that the TiO 2morphologies and nanostructures were closely related to the dosage of HATP.The acute agglomeration of TiO 2was observed without HATP from Fig.2a,and the urchin-like morphology couldn't be devel-oped completely with the increasing dosage when the mass ratio of TiO 2and HATP was less than 0.7(Fig.2b,c and d).However,the changed trend from tiny particles to sphere-like ones could be observed approximately.The well-de fined urchin-like TiO 2nanospheres,whose inner core with well-organized independent nanoneedles on the sur-face was about 100nm in diameter,were acquired when the mass ratio was 0.7(Fig.2e and f),revealing that HATP was in favor of the for-mation of the urchin-like TiO 2.In addition,the diameter of TiO 2spheres was over 200nm when the mass ratio exceeded 0.8(Fig.2g and h)and the diameters were about 200nm,and the lengths of nanoneedles,which could not be almost observed,were short.The corresponding XRD pattern (Fig.3S1)agreed with the characteristic peak of the pure rutile crystal spectrogram.As shown from the XRD pattern of Fig.3S2,the peak intensity of rutile weakened,and a new sharp peak at 2θ=25.2°,corresponding to the (101)plane diffraction of anatase TiO 2,can be detected,demonstrating that the urchin-like mischcrystal TiO 2was prepared successfully.Finally,the TiO 2which was in aggregate struc-tures had absolutely turned to anatase of Fig.3S3.In conclusion,HATP does not have a signi ficant effect on the morphology but causes the crystal conversion from rutile to anatase.On one hand,the H +concen-tration of system was increasing,this is bene ficial to the formation of ru-tile TiO 2[13].On the other hand,we think that the new chemical bond Ti \O \Si combining between TiO 2and HATP restrains the growth of ru-tile TiO 2and induces the conversion from rutile to anatase during the reaction.In fact,the two aspects are a couple of competitive reaction.Meanwhile,TiO 2nanoparticles on the surface of HATP tend to form urchin-like morphology under the impact of Ti \O \Si bond.The linkage of TiO 2to HATP was demonstrated by FT-IR as shown in Fig.4.In Fig.4a,the HATP spectra exhibited the Si \O stretching vibra-tion peaks from 1000to 1200cm −1,and the TiO 2/HATP composites curve showed Ti \O \Si band vibration peak at about 950cm −1[14].The Si 2p from Si \O \Ti bonds at a Binding Energy of 102.6eV could be discovered obviously in Fig.4b,but there was no evidence of the special peak in the pure urchin-like TiO 2prepared (S2),suggesting that O \Si bond could be clearly eliminated from urchin-like TiO 2after hydrothermal reaction finished.3.3.Photolytic Degradation of DyeThe previous study [3]had reported that the mischcrystal micro-TiO 2as photocatalyst could effectively degrade RB.Fig.5showed the typical absorbance spectra of RB solution with irradiation time when the sample S2was used as photocatalyst.The RB degradation was recorded by time-evolution of absorbance spectra of RB aqueous solutions.It was found that the absorbing intensity of RB decreased re-markably with the irradiation time,which was ascribed to the rapid photodegradation of RB.As mentioned above,that indicates a superior photocatalyst of S2.Here,the photocatalytic ef ficiency of the samples S1,S2and S3was compared with P25under UV light in Fig.6.The photo-catalytic degradation ef ficiency followed the order:P25N S2N S3N S1,and photocatalytic kinetic data can be better described by the pseudo-first-order model as revealed in Table 1(correlation coef ficients R 2N 0.99).The degradation rate of sample S2was about 94.15%for 80min,which was slightly lower than that of P25,but it was more ef fi-cient than the other single crystal photocatalysts.On one hand,rutile crystal as acceptor may transfer free electrons and receive the electron holes to prevent the recombination of them,and the synergetic effect of rutile and anatase semiconductors will improve photocatalytic per-formance [11];on the other hand,the particle size of P25is far less than that of S2,which makes P25to have higher surface energy and photocatalytic activity in comparison with S2generally.4.ConclusionsIn this contribution,the urchin-like TiO 2was prepared by a low-temperature hydrolyzation and crystallization process.The morphol-ogies and crystal structures of TiO 2nanospheres were managed easily by the dosage of HATP.The well-de fined urchin-like mischcrystal TiO 2with diameters about 100nm was fabricated successfully when the mass ratio of TiO 2and HATP is 0.7:1.The urchin-like mischcrystal TiO 2exhibited excellent photocatalytic activity for the degradation of RB aqueous solution,and the degradation rate,which was slightly less than that of P25,was over 94.15%.AcknowledgmentsThis work was supported by the Technology Innovation Team of Colleges and Universities Funded Project of Jiangsu Province (2011-24),the Technology Support Plan of Changzhou City (CE20135008;CE 20130033),the Jiangsu Key Laboratory of Environmental Material and Environmental Engineering (K11032),theProduction,Practical Experi-ence and Research of Prospective Joint Research Projects of Jiangsu Province (BY2014037-23),and the Jiangsu Higher Institutions Key Basic Research Projects of Natural Science (11KJA430007).The authors thank the editor and the reviewers for critical comments to improve on this work.References[1]H.X.Li,Z.F.Bian,J.Zhu,D.Q.Zhang,G.S.Li,Y.N.Huo,H.Li,Y.F.Lu,Mesoporous titaniaspheres with tunable chamber structure and enhanced photocatalytic activity,J.Am.Chem.Soc.129(2007)8406–8407.Table 1Photocatalytic kinetic equations and their parameters of the different samples on RB.m (TiO 2):m (HATP)Kinetic equations Rate constants/k/(min −1)Correlation coef ficients/R 2Degradation ef ficiency/η0.4:1ln(C 0/C t )=0.02219t −0.488170.022190.9974174.380.6:1ln(C 0/C t )=0.03113t −0.824460.031130.9917983.790.7:1ln(C 0/C t )=0.05871t −1.479950.058710.9968594.150.8:1ln(C 0/C t )=0.00271t −0.141340.002710.9955130.58P25ln(C 0/C t )=0.06569t −1.654900.065490.9957198.31181S.Zuo et al./Materials Characterization 96(2014)177–182[2]Z.K.Zheng,B.B.Huang,X.Y.Qin,X.Y.Zhang,Y.Dai,Strategic synthesis of hierarchicalTiO2microspheres with enhanced photocatalytic activity,Chem.Eur.J.16(2010) 11266–11270.[3]Y.Zhou,Y.Huang,D.Li,W.H.He,Three-dimensional sea-urchin-like hierarchicalTiO2microspheres synthesized by a one-pot hydrothermal method and their enhanced photocatalytic activity,Mater.Res.Bull.48(2013)2420–2425.[4]L.Q.Xiang,X.P.Zhao,C.H.Shang,J.B.Yin,Au or Ag nanoparticle-decorated3Durchin-like TiO2nanostructures,J.Colloid Interface Sci.403(2013)22–28.[5]K.Fan,T.Y.Peng,J.N.Chen,X.H.Zhang,R.J.Li,A simple preparation method forquasi-solid-stateflexible dye-sensitized solar cells by using sea urchin-like anatase TiO2microsphres,J.Power Sources222(2013)38–44.[6] C.W.Chen,H.F.Zhang,W.N.Ren,W.J.Dong,Y.Sun,Three dimensional urchin-likeordered hollow TiO2/ZnO nanorods structure as efficient,Nano Energy2(2013) 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光催化
光触媒: 即光催化剂(Photocatalysis)。光触媒在光的照射下，会 产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强 的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能， 可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌 的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可杀灭细菌和分解有机 污染物，把有机污染物分解成无污染的水、二氧化碳和 其它无害物质，因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防 污自洁、净化空气功能。 所以找到合成性能优良的催化剂是至关重要的。
TiO2具有锐钛矿(Anatase)，金红石(Rutile)及板钛 (Brookite)三种晶体结构，其中只有锐钛矿结构和金红石 结构具有光催化特性。波长小于380nm的光才可以激发 锐钛型二氧化钛。
主要的光催化剂类型：
1)常用的还有金属氧化物或硫化物光催化剂----TiO、ZnO、 WO3、Fe2O3 、ZnS、CdS和PbS等。
3)纳米二氧化钛的应用 将纳米TiO2薄膜涂覆于材料表面制备成抗菌材料，如抗菌 陶瓷、抗菌玻璃、抗菌不锈钢等。 将纳米TiO2粉末掺杂于其他材料中可制备成抗菌塑料、抗 菌涂料、抗菌纤维等。 4)光催化在化学合成方面的应用 光催化反应不仅可以降解许多有机化合物，在适当的条 件下还可用来合成一些有机化合物，尤其是有机聚合物。 光催化反应还可用于水分解制氢 、合成氨等重要无机化 学反应过程。利用半导体光催化剂催化水分解制氢，将 太阳能转化成化学能，是当今光催化研究领域的热门课 题。
5)光催化在卫生保健方面的应用 由于光催化过程具有强氧化性，对大多数的微生物都有 很强杀伤力。因此，可作为杀菌消毒的手段，尤其用于 生活用水的净化。光催化不仅能够杀死普通的细胞和病 菌，还能使某些癌细胞死亡。
O Mn O Mn
Ph2PO2H
光催化材料的英文
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
毕业生-外文翻译之光催化方向资料
Preparation of Bi-doped TiO2 nanoparticles and their visible lightphotocatalytic performanceHaiyan Li , Jinfeng Liu , Junjie Qian , Qiuye Li , Jianjun Yang ,* Bi 掺杂的TiO2纳米颗粒的制备以及它的可见光催化性能摘要：采用钛酸纳米管最为Ti 的前驱体通过水热生长法合成了Bi 掺杂的TiO2光催化剂。
样品通过X-射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱和X-射线光电子能谱仪进行材料的表征来确定材料的形貌以及组成。
甲基橙（MO）被选为模式污染物来在可见光下评价Bi掺杂的TiO2纳米颗粒的光催化性能。
我们发现Bi 离子没有进入到TiO2的晶格中，反而以BiOCl 的形式存在。
获得的BiOCl- TiO2复合纳米材料在可见光下对甲基橙显示出很好的光催化活性。
样品中Bi/Ti 比率为1%和水热处理的温度为130℃时，合成的材料的光催化活性是最高的。
此外，本文还讨论了BiOCl-TiO2复合纳米材料的光催化降解的机理以及增加光催化活性的原因。
合成的材料在降解4-氯酚的时候也显示出很高的光催化活性。
1. 介绍二氧化钛（TiO 2）是一种很有前途的光催化剂，因为它生物化学稳定性强、耐光腐蚀和耐化学腐蚀、无毒并且价格低廉，在空气净化、水体净化和光催化分解水方面的应用已经被广泛的研究。
虽然TiO2光催化氧化降解有机污染物确实显示出很高的活性，但是有两a,b a a a a个主要原因限制了它的实际应用：一是它对太阳光的利用率低下（只能利用紫外光区域的光），二是TiO2的光生电子和空穴的复合效率高。
为了提高TiO2的光催化效率，研究工作者采用了多种多样的方法来增加它对太阳光的吸收以及降低TiO2中光生电子和空穴的符合效率。
金属元素Fe, V和Cr和非金属元素N, C 和B 的掺杂是一种著名的方法。
光催化考试文献翻译
单分散多功能金属离子掺杂二氧化钛空心微粒的光学性质和一般合成博彭，孟宪伟，唐芳琼，任香玲，陈东，任军可控制备和应用的纳米材料实验室，物理化学技术研究所，中国科学院,北京,100190，中国和中国的大学毕业生科学院,北京,100049,中国收到:2009年7月22日,修订后的手稿收到:2009年10月9日多样的单分散多功能金属离子掺杂二氧化钛空心微粒是通过一般的金属离子掺杂方法制备的。
它们在可见光区显示出艳丽的色彩，在紫外光区低的反射比。
例如Co掺杂的二氧化钛在绿光区的反射，Fe掺杂的二氧化钛对红光的反射，Co/Zn 掺杂的二氧化钛对绿光的反射，和Co/Al掺杂的二氧化钛对天蓝色的反射，其中，区域内非常高，杂质分别占5.9%,4.8%，5.9%和4.8%，红外线辐射系数在8~14m分别是97.5%，97.3%，95.2%，96.9%。
这些结果表明单分散空心微粒有希望成为潜在低的好涂料。
预防紫外线和储存热量的材料。
另外，Al掺杂的二氧化钛和Al/Fe掺杂的二氧化钛也是通过这种犯法制备的。
引言空心纳米结构作为特殊种类的材料已经引起众多人的兴趣，和它们对一个的固体材料相比有更高的表面积，更低的密度，更好的透气性和在化学反应，催化，生物学上有效的药剂保护，药物递送，废物处理，和轻质材料中更广泛的潜在的应用。
多样的化学和物理化学方法，例如，喷雾干燥，失蜡铸造，乳状液/界面聚合方法，自组装，去核心技术，自转化方法，Ostwald成熟技术已经用于氧化物空心球制造，最近，珠状聚合物已经被证明是用于多种球形氧化空穴的制备的有效模板，它们通过控制无机前驱表面沉淀制造壳核复合材料，或通过直接利用特定的功能组分在核心上的表面反应，然后，通过对核心的加热和化学方法得到空心结构。
夏等人通过溶胶-凝胶法前驱模板排列水晶聚苯乙烯微球在两个玻璃基板之间限制方案解决TiO和SnO2空心球体的制备。
Caruso等人已经报道一层层的自组装技术，2其基础是在交替沉淀，电荷相反的物质（如，小氧化物纳米颗粒或聚合电解质）和通过煅烧或溶解的方法移除之间静电联合。
光催化剂论文参考文献
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外文资料翻译(D O C)毕业论文外文资料翻译学院：化学与制药工程学院专业：化学与工艺姓名：甄希同学号： 090101227外文出处：(用外文写)附件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。
指导教师评语：签名：年月日β沸石作为制取烷基糖苷表面活性剂的催化剂：晶体的大小和疏水性的作用Hβ分子筛是一个活性和选择性的葡萄糖形成烷基糖苷非离子表面活性剂的缩醛化反应催化剂。
极性的反应物的大小和特点，中间体和产品，确定的质构特性强烈影响该催化剂（晶粒尺寸和吸附性能）的活性，选择性，和失活。
两个系列不同浓度的Si–O–Si连通性缺陷的最佳活性沸石中的Si / Al比的优化，这是在较低的Si / Al 比和较低的缺陷浓度，即系列达到，在更多的疏水性序列。
因此，优化的疏水性系列催化剂比亲水性更活跃，它也显示出较好的抗失活。
引言表面活性剂主要是用在我们的社会目前通常使用的许多产品中例如，他们存在于洗涤剂组合物，纺织品洗涤，美容产品，甚至在食品生产中。
作为清洁剂他们对经济和生态环境的影响是特别重要的。
在这种情况下，一个非常重要的特性是烷基链分支水平有关的生物降解。
这个因素强烈的决定在许多情况下，控制生产过程，成为重要因子。
最近的替代表面活性剂烷基糖苷C8和C18烷基链之间的制备在这种情况下，来自天然苷产品可用于制备积的木非离子表面活性剂具有良好的生物降解性和低程度的皮肤和口服毒性。
我们最近的工作，是用Fisher方法制备丁基糖苷使用沸石作为催化剂，这些低苷较好地溶于脂肪醇可作为制备高葡糖苷中间体而大孔酸性沸石被证明是交流性的催化剂，它被观察到对反应物的吸附产品发挥重要作用的动力学的过程，因此确定的转换和产物选择性。
考虑到反应发生在一个高度亲水性的反应物（葡萄糖）和亲水性低的（脂族醇）之间导致产品含有亲水性和疏水性基团就不奇怪了。
同时，在反应过程中，不同大小的反应物和产物干预，对沸石孔隙的扩散模式控制极为重要，这当足够的孔隙组合和晶粒尺寸。
英译中文献参考模板
本科毕业设计（论文）外文参考文献译文及原文学院材料与能源学院专业高分子材料与工程年级班别学号学生姓名指导教师2011年月聚碳酸酯表面铝阳极氧化膜纳米氧化物涂层剪裁的透射和反射特性Inka Saarikoski, Mika Suvanto和Tapani A. Pakkanen芬兰约恩苏大学化学系2007年十月二十五日发表.摘要纳米涂料能有效的聚碳酸酯增加透光率，减少反射。
在这项研究中，采用电化学方法使纳米阳极氧化铝（AAO ）涂层形成在PC上表面。
通过AAO层的厚度，阳极氧化参数，以及AAO孔径的改变，对AAO涂层的PC反射性能产生的影响。
通过椭圆光度法测量透射和反射。
当波长为420-780纳米的光照射时，AAO的重量百分数为86-94％的PC的透光率比不含有AAO的PC高出4个百分点。
PC的AAO涂层的光反射中至少有0.2％的波长为177纳米。
而反射率比一般常用的没含有夹层的PC要少5％。
纳米表面和剖面AAO的特点是利用扫描电子显微镜得出。
关键词：聚碳酸酯，铝阳极氧化膜氧化氮，纳米结构，透过率，反射目录1．绪论 (1)2．实验细节 (3)2.1.在聚碳酸酯上制备纳米铝阳极氧化膜氧化膜 (3)2.2.制备参对用的独立的铝阳极氧化膜氧化膜 (4)2.3.涂层聚碳酸酯的表征 (4)3. 结果与讨论 (5)3.1. 用铝阳极氧化膜氧化氮纳米涂层包裹的聚碳酸酯的透光率 (7)3.2. 用铝阳极氧化膜氧化氮纳米涂层包裹的聚碳酸酯的反射率 (8)4.结论 (10)致谢 (11)参考文献 (12)1．绪论最近几年中，聚碳酸酯（PC ），聚甲基丙烯酸甲酯（聚甲基丙烯酸甲酯），以及环烯烃共聚物是透明的热塑性聚合物，其优良的光学特性，低吸水率，和相对较高的热变形温度使它们广泛使用在光学领域。
[1,2]光学性能的聚合物可以通过应用抗反射（AR）涂料来改善。
除此之外，抗反射表面海应用在手提电话，眼镜镜片[ 3 ] ，光学镜头[ 3,4 ] ，展板，和太阳能电池[ 4 ] 。
TiO2光催化剂文献汇报
ST-xRE-y
ST-y T-xNd-y
Photocatalytic activity measurements
Photocatalytic activity of samples was assessed from the kinetics of the photocatalytic degradation of methyl orange (MO) solution in self-made photocatalysis reactor, which was surrounded by circulated water kept at 25 ◦C. The quantitative catalysts (0.50 g) were dispersed in 250 mL of 20 mg/L MO aqueous solution. The mixture was vigorously stirred to eliminate the influence of mass transfer and illuminated by a 500 W high-pressure mercury lamp or a 400 W halogen ,which positioned over MO solution at the height of 20 cm, to detect photoactivity under UV and VL region, respectively. A 400 nm filter was used to block UV light (λ < 400 nm) within detecting VL photoactivity.
Visible light responsive sulfated rare earth doped TiO2@fumed SiO2 composites with mesoporosity: Enhanced photocatalytic activity for methyl orange degradation
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Preparation of Bi-doped TiO2 nanoparticles and their visible lightphotocatalytic performanceHaiyan Li a,b, Jinfeng Liu a, Junjie Qian a, Qiuye Li a, Jianjun Yang a,* Bi掺杂的TiO2纳米颗粒的制备以及它的可见光催化性能摘要：采用钛酸纳米管最为Ti的前驱体通过水热生长法合成了Bi掺杂的TiO2光催化剂。
样品通过X-射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱和X-射线光电子能谱仪进行材料的表征来确定材料的形貌以及组成。
甲基橙（MO）被选为模式污染物来在可见光下评价Bi掺杂的TiO2纳米颗粒的光催化性能。
我们发现Bi离子没有进入到TiO2的晶格中，反而以BiOCl的形式存在。
获得的BiOCl-TiO2复合纳米材料在可见光下对甲基橙显示出很好的光催化活性。
样品中Bi/Ti比率为1%和水热处理的温度为130℃时，合成的材料的光催化活性是最高的。
此外，本文还讨论了BiOCl-TiO2复合纳米材料的光催化降解的机理以及增加光催化活性的原因。
合成的材料在降解4-氯酚的时候也显示出很高的光催化活性。
1. 介绍二氧化钛（TiO2）是一种很有前途的光催化剂，因为它生物化学稳定性强、耐光腐蚀和耐化学腐蚀、无毒并且价格低廉，在空气净化、水体净化和光催化分解水方面的应用已经被广泛的研究。
虽然TiO2光催化氧化降解有机污染物确实显示出很高的活性，但是有两个主要原因限制了它的实际应用：一是它对太阳光的利用率低下（只能利用紫外光区域的光），二是TiO2的光生电子和空穴的复合效率高。
为了提高TiO2的光催化效率，研究工作者采用了多种多样的方法来增加它对太阳光的吸收以及降低TiO2中光生电子和空穴的符合效率。
金属元素Fe, V和Cr和非金属元素N, C和B的掺杂是一种著名的方法。
通过金属元素对TiO2的掺杂可以将TiO2的吸收范围拓展到可见光范围，并且如果有合适的能级就可以降低光生电子和空穴的符合效率。
金属离子掺杂物可以作为电子或者空穴的捕获位点，所以可以改变电子空穴的符合效率。
确实，用不同的金属对TiO2掺杂已经被证明了可以提高TiO2的光催化能力已经增加TiO2对可见光的响应。
进来，大家开始关注Bi离子修饰了的TiO2粉末。
通过Bi离子的掺杂可以降低TiO2的禁带宽度，所以可以拓展TiO2的吸光范围到达可见光区域，并且可以增加催化效率。
Bi掺杂的TiO2材料在可见光下对一些污染物的降解效率更高，例如甲基橙、苯、醋醛和异丙隆除草剂。
通常情况下，Bi掺杂的TiO2材料中，在钛酸铋（Bi x Ti y O z）化合物中的Bi-O多面体和Bi3+是催化过程的活性中心。
张等人通过同步组建的方法合成了有序的多空Bi掺杂的TiO2。
这些Bi掺杂的TiO2在可见光区域显示出很强的吸收并且在可见光下和紫外光下对水溶液中的苯酚氧化和六价铬的还原显示出催化效率的增加。
作者认为好的催化效果来自于材料的独特结构和Bi的掺杂。
对于可见光的高响应被发现主要来自于这个掺杂过程，在掺杂过程中形成了一种以Bi-O-Ti建存在的新的Bi价态，并且降低了电子空穴的复合效率。
Xu在温和的条件下通过溶胶凝胶的方法合成了Bi2O3-TiO2纳米复合材料膜。
这个膜由锐钛矿的TiO2和Bi2O3组成，TiO2沉积在Bi2O3的表面。
对于所有的Bi2O3-TiO2样品在太阳光下催化效率都比TiO2的要高，在Bi/Ti的原子比为1.25%时催化效率是最高的。
Wang等利用钛酸四丁酯、五水硝酸铋和硫脲作为前躯体通过溶胶凝胶的方法合成了Bi和S的共掺杂TiO2。
共掺杂的TiO2在可见光下对20 mg/L的靛蓝有很高的光催化活性。
这里，高效的催化效果是因为存在大量的氧空位、TiO2表面很多的酸性位点以及材料的很大的比表面积。
Zuo和合作者也通过溶胶凝胶的方法合成了Bi掺杂的TiO2，并且指出Bi的掺杂导致TiO2和Bi3+的反应而形成了Bi x TiO y，这样就表现出禁带宽度的变窄，降低了光激发的能阈值所以可能增加催化活性。
到目前为止，Bi掺杂的TiO2（BTO）的合成方法主要是溶胶凝胶方法，很少研究是采用水热合成方法来制备Bi掺杂的TiO2。
此外，Ti的来源主要是钛酸四丁酯。
在本研究工作中，我们第一次利用钛酸（NTA）纳米管最为Ti的前驱体，我们通过水热合成方法合成了一系列的不同Bi/Ti摩尔比的BTO。
合成的样品通过X-射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱和X-射线光电子能谱仪进行材料的表征。
光催化活性是通过在可见光下对甲基橙的驼色来评价的。
作为对照，我们利用钛酸四丁酯作为Ti前驱体采用溶胶凝胶的方法制备了Bi掺杂的TiO2（记为Bi-TiO2）。
通过水热方法合成的BTO对甲基橙的催化效果优于溶胶凝胶方法合成的Bi-TiO2。
合成的BTO对4-氯酚也有很高的催化降解效果。
2. 实验部分2.1 催化剂的制备NTA是参照之前的文献用浓的NaOH+TiO2作为原料合成的。
简而言之，300 mL 10 mol/L的NaOH放在一个PTFE烧杯中，3 g P25 (TiO2)粉末在搅拌的情况下加入到中间。
之后这个混合液转移到一个高压锅中在120℃热处理24 h。
得到的白色沉淀用去离子水洗到pH=7.0-8.0，之后浸入0.1 mol/L的HCl中搅拌7 h。
之后沉淀用去离子水洗去除Cl-，在室温下真空干燥。
得到的就是NTA。
为了通过水热合成制备Bi-掺杂的TiO2，已知浓度的氯化铋（为了得到Bi/Ti为0%、0.5%、1%、2%和5%）先溶于50 mL盐酸酸化的去离子水中。
1 g之前制备的NTA在搅拌的情况下加入到上述溶液中，得到的混合溶液转移到高压锅中在130℃加热3 h。
冷却之后，样品用0.1 mol/L的盐酸清洗，再用去离子水清洗之后离心。
得到的样品在室温下真空干燥。
得到的粉末样品根据上面的Bi/Ti比分别标记为BTO-130-0, BTO-130-0.5, BTO-130-1, BTO-130-2和BTO-130-5。
BTO-160-1和BTO-210-1样品分别是指Bi/Ti比都为1%并且水热合成的温度为160℃和210℃。
其中，我们采用钛酸四丁酯作为前躯体通过溶胶凝胶的方法合成的Bi-掺杂的TiO2作为对照。
Bi-掺杂的TiO2的合成方法是参照zhang等的文章。
纯的BiOCl也参照之前jiang等的文献合成的。
2.2 催化剂的表征合成的BTO材料的结构性能采用XRD（Philips X’Pert Pro, Netherlands）（Cu-Kα=0.15418 nm at 40 kV, 40 mA扫描范围为2θ=5°-90°）。
材料的形态采用TEM（JEOL JEM‐2010）观察。
材料的紫外-可见漫反射光谱（DRS）是用装备了积分球的Shimadzu U-3010 UV-Vis 漫反射光谱仪测定的，BaSO4最为空白对照和基线校准，扫描范围是200-800 nm。
结合能是通过XPS（Axis Ultra spectrometer using monochromatized Al-Kα (hν=1486.6 eV) radiation as the excitation source）记录的。
2.3 光催化活性BTO样品的光催化活性是通过在水溶液中在可见光下对甲基橙的降解而确定的。
这个光催化实验的过程如下：3 mL BTO光催化剂的悬浮液（0.06 g/L）放在一个石英管中（1.0 cm×1.0 cm×4.5 cm），里面包含了50 μL甲基橙溶液（1 mmol/L），并且用一个小转子搅拌。
一个300 W的氙灯作为可见光光源。
段波长的光（λ < 420 nm）都用一个滤光片去除了λ≥ 420 nm波长的光的强度估计大概为43 mW/cm2。
在光照之前，悬浮液在黑暗条件下搅拌30 min以达到吸附平衡。
甲基橙的降解效率是通过紫外-可见分光光度计检测不同时间取样的样品在464 nm处的吸光度。
P25、BiOCl和溶胶凝胶合成的Bi-TiO2的光催化活性也在相同的条件下测试了作为对照。
甲基橙的降解率为（C0-C t）/C0×100%，这里C0和C t分别是甲基橙再初始时间和取样时间的浓度。
3. 结果和讨论3.1 XRD分析BTO样品的物相结构通过XRD表征，如图1所示。
BTO-130-0, BTO-130-0.5和BTO-130-1只可以看到锐钛矿的峰，没有明显铋氧化物的峰。
但是随着Bi/Ti的比率由2%增加到5%，一种新的物相出现了是来自于BiOCl（2θ=12.2°, 24.2°, 25.9°, 32.5°, 33.6°, 36.9°, 41.2°, 46.7°, 49.8°, and 58.7°, JCPDS No. 06-0249）。
同时锐钛矿的峰慢慢的在变小，甚至在比率达到5%的时候都快要消失了，这表明Bi离子的掺杂限制了TiO2的生长。
这是因为新生成的BiOCl在TiO2的表面限制了锐钛矿晶体的生长。
在Bi掺杂量低的时候，BiOCl的物相观察不到，这是因为形成的BiOCl的含量低于XRD的检测限。
此外，我们发现当Bi/Ti的摩尔比为1%在水热合成的温度为160℃和210℃时有属于BiOCl相的明显的衍射峰，说明温度越高会促进BiOCl相的形成。
由上面的XRD数据可以得出结论，Bi3+并不是替换Ti4+掺杂进入到TiO2的晶格中,而是以BiOCl相存在于TiO2的表面。
3.2 光催化剂的表面形貌样品BTO的TEM的图片呈现在Fig 2。
基本上所有的样品显示出金刚石片状的结构，并且平均尺寸在10-20 nm，随着Bi/Ti的摩尔比的增加并没有发生改变。
Zhang等TiO2晶体的形态会随着前驱体的种类、水热反应的酸度和碱度发生变化。
他们指出，在酸性条件下，水热反应的产物为金刚石片状的结构的锐钛矿TiO2，和在这里得到的是一样的。
3.3 XPS分析Figure 3显示的是BTO样品的高分辨率XPS光谱。
在Fig 3a我们在Ti 2p自旋轨道图谱上可以看到2个分别来自于Ti 2p3/2和Ti 2p1/2峰。
Ti 2p3/2和Ti 2p1/2峰的位置分别落在大约458.8 eV和464.6 eV，这两个峰相对应于TiO2中+4价的Ti元素。
Bi 4f XPS图谱显示在Fig 3 b中，有两个峰分别以164.6和159.0 eV为中心，对应于Bi 4f7/2和Bi 4f5/2的结合能。