碳包覆二氧化钛光催化剂的制备及研究
二氧化钛纳米复合材料的制备与光催化性能增强的开题报告
碳/二氧化钛纳米复合材料的制备与光催化性能增强的开题
报告
一、研究背景和意义：
随着环境问题的日益加剧，光催化技术成为解决环境污染的一种有效方法。
光催化剂是光催化的关键，因此研究光催化剂的制备和性能对光催化技术的发展具有重要的意义。
纳米复合材料的制备和性能研究在材料领域中得到了广泛的应用，将纳米材料与其他材料复合能够有效地提高材料的性能，使其具有更广泛的应用领域。
因此，本研究将制备碳/二氧化钛纳米复合材料，并探究其光催化性能的提高效果，为光催化技术的应用提供新的思路和方法。
二、研究内容和方法：
1.制备碳/二氧化钛纳米复合材料：通过化学还原法和水热法制备碳纳米管和二氧化钛纳米颗粒，再将其复合得到碳/二氧化钛纳米复合材料。
2.对比碳/二氧化钛纳米复合材料的光催化性能：采用紫外-可见光谱分析法和甲醛降解实验评价碳/二氧化钛纳米复合材料的光催化性能，并与纯二氧化钛催化剂进行对比。
3.分析提高光催化性能的原因：通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜等测试手段，分析和解释复合材料光催化性能的提高原因。
三、预期结果和意义：
通过制备碳/二氧化钛纳米复合材料，并对比其与纯二氧化钛催化剂的光催化性能，预计能够得出碳/二氧化钛纳米复合材料光催化性能较优的结论。
进一步分析复合材料光催化性能提高的原因，为光催化技术提供新的思路和方法，同时也为纳米复合材料的应用提供理论基础和指导意义。
二氧化钛光催化材料的制备与应用研究
二氧化钛光催化材料的制备与应用研究随着环境污染的日益加剧，环保技术逐渐成为现代社会发展的重要方向。
其中，二氧化钛光催化技术因其高效、环保等优点成为了广泛研究的热点之一。
本文将重点介绍二氧化钛光催化材料的制备和应用研究，以期为相关研究人员提供参考。
一、制备方法目前，常见的二氧化钛光催化材料制备方法包括溶胶-凝胶法、水热法、水热合成法、还原法等。
其中，溶胶-凝胶法是一种较为常用的制备方法，其主要步骤包括原料溶液的混合、凝胶形成、热处理、还原等。
在制备过程中，需要注意对反应条件进行控制，以实现材料的优化控制。
二、研究应用二氧化钛光催化技术具有广泛的应用前景。
在环保领域，它可以应用于水污染治理、空气净化、固体废弃物处理等方面。
在光电领域，其应用范围广泛，包括光电池、光催化分解水制氢、有机太阳能电池等。
同时，二氧化钛光催化材料的研究也有助于探索和提高其光催化效率。
三、影响因素二氧化钛光催化材料的光催化效率与多种因素有关，其中包括光照强度、光源波长、反应物浓度等。
因此，在研究应用过程中，需要控制不同影响因素的作用，寻求实现最佳光催化效果的方法。
四、应用前景二氧化钛光催化技术的应用前景十分广阔。
通过材料制备和应用研究，可以探索和实现对环境污染的有效治理和优化，同时也有助于推动光电技术的发展和创新。
未来，相信二氧化钛光催化材料的应用范围将会进一步扩大和深入，并且其研究成果也将得到更加广泛的应用和借鉴。
总之，二氧化钛光催化材料的制备与应用研究是一个重要的研究领域，其具有重大的研究意义和实用价值。
通过深入研究与实践探索，相信其研究成果将不断推进环保技术的优化与发展。
二氧化钛-炭复合光催化剂的制备方法及应用方法[发明专利]
![二氧化钛-炭复合光催化剂的制备方法及应用方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b62235839b6648d7c0c746dc.png)
专利名称：二氧化钛-炭复合光催化剂的制备方法及应用方法专利类型：发明专利
发明人：郑经堂,隋吴彬,杨哲,吴明铂,李石,曲险峰,于维钊,李峰,张玉贞,刘倩,江波,赵玉翠,刘颖
申请号：CN201010610254.7
申请日：20101229
公开号：CN102527365A
公开日：
20120704
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种二氧化钛-炭复合光催化剂的制备方法及应用方法。
其技术方案是在分别制取有序大孔-介孔炭材料和TiO溶胶后，采用浸渍法将陈化好的TiO溶胶浸在制备好的大孔-介孔炭材料上，再经烘干、加温、煅烧等工艺得到TiO/C复合光催化剂材料。
其应用方法在于光催化反应条件为：二氧化钛-炭复合光催化剂加入浓度为1-6g/L；光源为紫外或可见光源，光源直接照射溶液，溶液深度为0.4-0.6厘米，溶液表面单位面积的辐照量为12.5－12.8mW/cm；溶液体系的温度恒定在20－40℃，持续通入空气维持溶解氧的浓度。
本发明采用大孔-介孔炭材料负载二氧化钛作为光催化剂，使TiO具有更高的分散性、光催化活性，且更易回收重复利用。
申请人：中国石油大学(华东)
地址：257061 山东省东营市北一路739号
国籍：CN
代理机构：东营双桥专利代理有限责任公司
代理人：侯华颂
更多信息请下载全文后查看。
新型二氧化钛光催化剂的制备及其应用研究
新型二氧化钛光催化剂的制备及其应用研究随着环境问题的日益严重，人们开始寻找更加环保的解决方案，其中之一就是利用光催化技术来净化空气和水源。
而二氧化钛光催化剂则是目前应用最广泛的一种光催化剂。
为了提高二氧化钛的光催化效率，研究人员们开始探索使用新型二氧化钛光催化剂的制备方法和应用。
一、什么是二氧化钛光催化剂？二氧化钛被广泛用于光催化材料，并且被认为是一种很有效的材料。
光催化反应是通过光能转化为化学能以促进化学反应，而利用二氧化钛光催化剂能够使氧化还原反应得以进行。
在光照下，二氧化钛能够启动电子的跨越运动，从而促进化学反应的发生。
二、二氧化钛光催化剂的优势1. 具有较高的反应速率二氧化钛光催化反应的反应速率很高，从而可以在短时间内分解有机污染物，净化空气和水源中的有害物质。
2. 具有广泛的适用性二氧化钛光催化材料可以应用于各种光催化反应，其适用性非常广泛。
3. 具有很好的稳定性和可靠性经过合适的处理，二氧化钛可以提高其稳定性和可靠性，在长期使用过程中不会出现劣化而导致催化效率下降的问题。
三、新型二氧化钛光催化剂的制备方法目前，有很多方法可以用于制备新型二氧化钛光催化剂。
下面介绍几种常用的方法。
1. 水热法制备水热法制备新型二氧化钛光催化剂一般有两种方式，一种是利用水的热分解化学反应；另一种是在加热下利用反应物之间的化学反应生成沉淀物。
2. 溶胶-凝胶法制备在这种制备方法中，通过将银离子或氯化银加入于Ti(OC4H9)4的乙醇解液中，制备出二氧化钛光催化剂。
3. 微乳液法制备微乳液法是在水-油-表面活性剂三相分散体系中，通过控制流体的pH值、温度和浓度等参数来形成TiO2纳米材料的制备方法，其产品在光催化方面有很高的活性。
四、新型二氧化钛光催化剂的应用新型二氧化钛光催化剂具有很广泛的应用，下面介绍几个典型的应用场景。
1. 空气净化二氧化钛光催化剂可以把有机污染物分解成易于分解的物质，从而使空气中的有害物质得到有效净化，减少污染的发生。
二氧化钛／活性炭复合材料的制备及光催化降解性能
２ １ ０ ２年 ６ 月
苏 州 科 技 学 院 学 报 （ 然 科 学 版） 自
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｕ ｈ ｕＵｎｖ ｒｉ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ （ ｔｒｌＳ ｉｎ ｅ） ｏ ｒ ａ ｆＳ ｚ ｏ ｉｅ ｓｔ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎａｕ ａ ｃｅ ｃ ｙ
１ 实 验 部 分
１１ 主 要 试 剂 及 仪 器 ．
钛 酸 四 丁酯 （ ８Ｏ ） 四氯 化 钛 （ ９ ， 酸 钛 （ ６ ， 水 乙醇 ， 酸 （ ５ ６ ％） 盐 酸 （６ ， 水 ≥９ ． ％ ， ９ ％） 硫 ９ ％） 无 硝 ６ ％一 ８ ， ３ ％） 氨 （５ ２ ％） 甲基 橙 ， 为市售 分 析纯 试剂 。颗粒 活性 炭 ， ２ ％一 ８ ， 均 山西 大 同生 产 。 金 卤灯 电箱 ， ＨＭ一 ０ 佛 山市 嘉耀 照 明有 限公 司 。紫 外一 见分 光光 度计 ，６新 世 纪 ， 京普 析 通用 仪 器 ７， 可 Ｔ 北
Ｖｏ ． ９ Ｎｏ ２ １２ ．
Ｊ ｎ． ２ ２ ｕ ０１
二氧化钛 ／ 活性炭复合材料的 制备及光催化降解性能
耿 佳 ，冯 芳 ，颜 怀 洋 ，王 东田
（ 州科技学院 化学与生物工程学 院， 苏 苏州 ２５０ ） 苏 江 １ ０ ９
摘
要 ： 究 对 比三 种 锐 钛 矿 二 氧化 钛 溶 胶 的 常温 制备 方 法 ， 用 溶 胶 凝 胶 法 以 四氯 化 钛 和 氨 水 为 原 料 制得 二 氧 化 研 选
法 制备 纳 米 晶 ＴＯ 的报 道 ｉ 。近年 还开 发 了低 温水 热 法【 ４ ｌ ］ ３ 。
笔 者 对 比不 同原 料 的低 温纳 米 晶制 备法 ， 选制 得 的锐 钛矿 ＴＯ 溶 胶浸 渍 活性 炭 。 究 中 ， 比载体 活 优 ｉ： 研 对 性 炭经 过 强 氧化 处理 前后 对 ＴＯ 负载情 况 ， 究其 对 水溶 液 中 甲基 橙 的光催 化 降解 效果 的影 响 。 ｉ 研
二氧化钛光催化材料的制备和性能研究
二氧化钛光催化材料的制备和性能研究二氧化钛是一种广泛应用于能源、环境和化学工业等领域的重要材料。
特别是在光催化领域，二氧化钛具有良好的催化性能和光学性质，可以将太阳能等光能有效转化为电子和空穴，具有很大的应用前景。
为了更好地利用二氧化钛光催化材料，许多学者对其制备和性能进行了广泛的研究。
1. 二氧化钛光催化材料制备方法（1）溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是制备二氧化钛光催化材料的常用方法之一。
该方法通过溶胶-凝胶成形的过程，可以控制材料的微观形貌、孔径大小和结晶度等性质。
例如，将四丙烯醇钛与丙三醇混合后加入葡萄糖作为模板剂，并在甲醇中进行水解，最终得到了具有高比表面积和孔隙结构的二氧化钛材料。
（2）水热法水热法是一种简单又经济的制备光催化材料的方法。
在水热反应中，通过调节反应条件，如反应温度和时间等，可以控制二氧化钛材料的形貌和结构等性质。
例如，将四氯化钛和聚乙二醇加入水中，经过水热反应得到了具有可见光响应的二氧化钛纳米棒。
（3）气相沉积法气相沉积法可以在较高温度下利用气相化学反应的方法制备二氧化钛薄膜。
该方法制备的二氧化钛薄膜具有较高的光催化活性和稳定性。
例如，利用金属有机物在硫酸铈的表面上进行气相沉积，制备了长时臭氧水净化器的二氧化钛复合薄膜。
2. 二氧化钛光催化材料性能研究（1）光吸收性能由于二氧化钛具有窄带隙结构，其能带结构决定了其在紫外光区域的高吸收率。
因此，利用二氧化钛光催化材料进行光催化反应需要在紫外光区域进行。
近年来，许多学者对二氧化钛材料的可见光吸收性能进行了研究，该研究主要集中在探究材料的晶体结构、掺杂元素和缺陷等方面。
（2）光催化活性二氧化钛是一种有效的光催化材料，利用其催化剂的光催化活性可以促进许多有机污染物的分解。
由于二氧化钛催化剂的表面特性和晶体结构在很大程度上影响其光催化活性，研究人员一直在努力通过合成和结构控制来提高二氧化钛催化剂的光催化活性。
近年来，研究人员通过控制材料的原位缺陷或掺杂，成功地提高了光催化剂的光催化活性。
活性炭负载纳米TiO2光催化材料制备及应用
活性炭负载纳米TiO2光催化材料制备及应用活性炭负载纳米TiO2光催化材料王立洋（山东科技大学材料科学与工程学院山东青岛 266500）摘要：活性炭材料负载纳米TiO2是目前最具发展前景的光催化材料之一，具有优越的吸附特性和光催化降解性能。
本文介绍粉体烧结法、浸渍提拉法、化学气相沉积法等制备方法。
活性炭负载纳米TiO2光催化剂在废水处理、空气净化、物质降解、杀菌消毒等方面有广阔的应用前景。
关键词：活性炭负载纳米TiO2光催化应用进展纳米TiO2具有催化活性高、氧化能力强、稳定性好、连续光照保持活性以及价廉无毒等优势［1］，在实际应用中因工艺流程简单、操作条件容易控制等优点被公认是最具开发前途和应用潜力的环保型光催化材料，在有机废水的降解、重金属离子的还原、空气净化、杀菌、防雾等众多方面具有广阔的应用前景。
当纳米TiO2用作光催化反应时，其存在方式主要有悬浮式和固定式，而悬浮体系粉末型TiO2光催化剂在目标污染物浓度较低时降解速度较慢［2］，且使用后回收困难，易失活、易凝聚难以分离，这些限制了它的应用和发展，因此以某种具有吸附性的物质为载体制备固定式的纳米TiO2光催化剂提高其催化效果已受到广泛关注。
近年来人们对以活性炭材料为载体负载纳米TiO2制备光催化材料进行了大量研究，主要负载方法有粉体烧结法、浸渍提拉法、溶胶－凝胶法、化学气相沉积法等。
由于活性炭材料吸附性能和纳米TiO2光催化性能结合发挥的协同作用，使负载型纳米TiO2在国内外广泛应用。
1.光催化反应机理纳米二氧化钛具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应、库仑堵塞与量子隧穿效应等，目前还没有确切的二氧化钛光催化理论，但其良好的光化学性质都是基于上述特殊效应。
其中，量子尺寸效应是指纳米材料尺寸小到某种程度时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象和纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级现象。
制备高性能二氧化钛光催化剂的方法研究
制备高性能二氧化钛光催化剂的方法研究近年来，随着环境保护意识的增强和污染物治理的日益紧迫，光催化技术逐渐受到重视。
二氧化钛作为一种重要的光催化剂，具有表面积大、稳定性好、抗光照衰减等优点，被广泛应用于空气净化、废水处理、人工光合作用以及有机污染物的降解等领域。
然而，钛源纯度、前驱体的制备、加工工艺等方面对光催化性能都有着不可忽略的影响。
因此，对二氧化钛光催化剂的制备方法进行深入研究，具有实际应用价值和学术意义。
一、前驱体的制备二氧化钛的前驱体制备方法繁多，通常包括溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法等。
其中，溶胶-凝胶法是最常用且最经典的方法。
通过调节前驱体的酸碱度、添加不同的表面活性剂、改变硫酸铵和硝酸铵的摩尔比等方式，可制备出不同纳米结构的二氧化钛前驱体。
同时，还可以控制前驱体的粒径分布、形貌等性质，以满足不同光催化反应的需求。
二、炭化作用二氧化钛光催化剂常常经过炭化处理，以改善其光催化性能。
炭化过程具有高温处理和保温两个阶段，会使得催化剂中的前驱体热裂解，生成亚胺基、氨基、羟基等有机物，进而转化为大分子聚集物，并最终转化为石墨化的碳纳米管。
炭化制备的二氧化钛光催化剂具有较高的比表面积、优异的电子传输性质和较强的光吸收能力，从而提高了其光催化活性。
三、复合材料的制备为了进一步提高二氧化钛光催化剂的性能，可以将其与其他材料进行复合制备。
常见的复合材料有：金属光催化剂/二氧化钛、石墨烯/二氧化钛、硫化物/二氧化钛等。
复合材料的制备方法多种多样，可以通过共沉淀法、涂覆法、化学沉积法、水热法等制备方法获得。
制备的复合材料不仅具有二氧化钛的优异催化性能，而且还具有其他材料的特性，如金属材料的导电性、石墨烯的导电性和强韧性等。
因此，复合材料制备是一种有益的提高二氧化钛光催化性能的途径。
四、后处理方法二氧化钛光催化剂的后处理方法也影响其催化性能。
目前常用的后处理方法包括聚合物包覆法、离子注入法、等离子体增强化学气相沉积法等。
二氧化钛的制备、表征及其光催化性能研究
二氧化钛的制备、表征及其光催化性能研究摘要：二氧化钛作为光催化剂在降解有机污染物等领域有很好的应用前景，作为一种光催化剂材料，二氧化钛与其他材料的催化剂相比，具有很高的化学稳定性，并且安全无毒，但是二氧化钛在可见光下催化性能低。
为改变这一弊端，本实验用溶胶凝胶法制备二养化钛。
以亚甲基蓝为研究对象，通过改变投料量、ph值及光照不同时间对光催化的效果的影响，研究二氧化钛性能。
关键词：溶胶- 凝胶法; 光催化; 二氧化钛; 共掺杂; 亚甲基蓝1 引言1972年，A.Fujishima和K.Honda在n型半导体TiO2电极上发现了光电催化分解作用，随着研究的不断深入发展，二氧化钛的应用越来越广泛。
上世纪末，TiO2多相光催化在环境保护领域内的水和气相有机、无机污染物的光催化去除方面取得了较大进展，被认为是一种极具前途的环境污染深度净化技术。
半导体TiO2光催化降解水中有机污染物已成为近几年来环境领域的研究热点。
但是作为最为一种无污染的光催化材料, TiO2的带隙较宽,仅能吸收紫外光,对太阳光利用率低;而且它的光生电子与空穴的复合率高,光催化效率较低。
为了提高TiO2光催化活性,国内外学者已作了大量的研究工作,结果表明,离子掺杂是提高TiO2光催化活性的有效方法之一[。
以往的研究均是对TiO2进行单一元素的掺杂,最近几年研究发现,对TiO2进行双元素的共掺杂,得到的光催化剂具有比单一元素掺杂更高的光催化活性。
因此,本文采用溶胶-凝胶法制备过渡金属元素Fe和非金属元素N共掺杂的纳米TiO2粉末,并采用亚甲基蓝的光催化降解反应来研究共掺杂的二氧化钛的性质。
2 实验部分2.1实验目的和要求熟练掌握实验仪器的使用方法了解二氧化钛的制备方法学习二氧化钛的表征和测量光催化性能的方法2.2实验原理制备溶胶所用的原料为钛酸四丁脂(Ti(O-C4H9)4)、水、无水乙醇(C2H5OH)以及冰醋酸。
反应物为Ti(O-C4H9)4和水，分相介质为C2H5OH，冰醋酸可调节体系的酸度防止钛离子水解过速。
二氧化钛-活性炭复合材料的制备及其光催化性能研究的开题报告
二氧化钛-活性炭复合材料的制备及其光催化性能研究的开题报告研究背景和目的：近年来，随着环境污染问题的日益加剧，人们对与环境保护相关的技术的研究越来越重视。
其中，光催化技术因为其高效、环保、易于操作等优点而备受关注。
二氧化钛（TiO2）是一种常用的光催化剂，具有较高的光催化活性和光稳定性。
而活性炭（AC）作为一种常见的吸附材料，具有极高的比表面积和吸附性能。
因此，将二氧化钛和活性炭制备成复合材料，不仅能够提高光催化活性，同时还能增加材料的稳定性，因此其在环境污染治理领域有良好的应用前景。
本研究的主要目的是制备二氧化钛-活性炭复合材料，并研究其光催化性能以及光降解有机污染物的效果，以探究该复合材料在环境污染治理中的应用前景。
研究方法：1. 制备二氧化钛-活性炭复合材料采用溶剂热法制备二氧化钛-活性炭复合材料，通过对制备条件的调整，探究得到较优的复合材料制备方法。
2. 测试复合材料的光催化性能采用紫外-可见光谱（UV-Vis）分析仪对复合材料的光吸收性能进行测试，并使用比色法对反应前后溶液的颜色变化进行对比。
通过对不同条件下的光催化实验结果进行分析，探究不同因素对复合材料的光催化活性的影响。
3. 测试复合材料在有机物的光降解效果选择几种常见的有机污染物（如甲苯、苯酚等）作为模型物质，通过光催化实验测试复合材料对这些有机物的光降解效果，并探究有机物种类、初始浓度等因素对光降解效果的影响。
预期结果：本研究旨在制备二氧化钛-活性炭复合材料，并探究该复合材料在光催化领域的应用前景。
通过实验，我们预期得到以下结果：1. 制备得到具有较好催化活性的二氧化钛-活性炭复合材料，并探究优化制备条件的适宜方案。
2. 探究不同因素（如材料组成、光源强度、溶液pH值等）对复合材料的光催化活性的影响。
3. 测试复合材料的光降解效果，并探究有机物种类、初始浓度等因素对光降解效果的影响。
电纺丝-气相沉积法制备碳包覆TiO2纳米纤维及其光催化行为的研究
关 键词 ： 电 纺 丝 ； 米 纤 维 ； 包 覆 ；二 氧 化 钛 ； 催 化 静 纳 碳 光
中 图分 类号 ：０ ４ ６３
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ：１０ —８ １２ １）２０ １—５ ０ １４ ６ （０ ００ —３ ３０
第２ ６卷 第 ２期 ２１ ０ ０年 ２月
无
机
化
学
学
报
Ｖｏ ．６ Ｎｏ２ １ ． ２ ３ ３ ３１ １． ７
ＣＨＩ Ｓ ＯＵＲＮ ＮＯＲＧＡＮＩ ＨＥ Ｓ ＲＹ ＮＥ Ｅ Ｊ ＡＬ ＯＦ Ｉ Ｃ Ｃ ＭＩ Ｔ
电纺丝一 气相 沉积法制备碳包覆 ＴＯ２ ｉ 纳米纤维及其光催化行为 的研 究
ＨＡＮ Ｈｏ ｇＣ ｕ Ｚ ｎ －ｈ ｎ ＨＥ ＮＧ ＣＨＥＮ Ｘｉｏ Ｃ Ｘｉ ａ ＨＥ Ｒｉ ｏ Ｎ — Ｙａ
ห้องสมุดไป่ตู้
ｆ ｏｅｅｏ ｈ ｍ ｔ ｎ ｎ ｓＳ ｉ ｃ， ｉｎＮ ｒ ａ ｎｖｒ ｔ Ｆ ｚｏ ５０ ７ ｌｇ Ｃ ｅ ￣ ｒ ａ ｄＭ￣ｅ ｄ ｃｅ ｅ Ｃｌ ｆ ｙ ｎ ａ ｏｍ ｌＵ ｉｅｓｙ ｕｈ ｕ３ ０ ０ ） ｉ，
ｃｒ０ ｌ ｅｅｄｐｓｅ ｎｔｅｓｒ ｃ ｆｔｅＴＯ ａｏｂｒ ｂ ｈｍｉａ ｖｐｒｄｐ ｓｉｎ （ＶＤ． ｈ ａｂｎｆｍｓｗ ｒ ｅｏｉ ｄｏ ｈ ｕｆ ｅｏ ｈ ｉ２ ｎｆ ｅｓ ｙｃｅ ｃｌ ａｏ ｅｏｉｏ Ｃ ） Ｔ ｅ ｉ ｔ ａ ｎ ｉ ｔ
ｎｏｐ ｏ ｇｃｌ ｔ ｃｕｅｏ ｅｕ ｒｆ ｅｆ ｅｓｈ ｓｂ ｅ ｔｄｅ ｙｍｅｎ ｆ ｎｒｒｄ （ＴＲ ｓｅ ｔ ｍ， ｃ ｎ ｉｇ ｒｈ ｌ ｉ ｒ ｔｒ ｆ ｈ ｈ ａ Ｂ ｂｒ ａ ｅ ｎｓ ｉｄｂ ａ ｓ ｆ ｅ Ｆ Ｉ ） ｐ ｃ ｕ ｓａ ｎｎ ｏ ａ ｓｕ ｔ ｉ ｕ ｏｉ ａ ｒ
二氧化钛-活性炭复合光催化材料的制备及表征
Ｓｕｈ ｅｔ ａ ｔ ｇＵ ｉ ｒｔ，ｈｎ ｄ １０ １ Ｃ ｉａ ｏｔｗｓ ｆ ｏ ｎ ｎ ｅ ｉ Ｃ ｅｇ ｕ６０ ３ ， ｈｎ ） ｉ ｏ ｖ ｓｙ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ Ｏ２一ａ ｔ ｅ ｃ ｒ ｏ ｏ ｏ ｉ ｔｒａ ｉ ｉ ｈ ｐ ｏｏ ａ ａｙｉ ｃｉ ｉ ａ ｅ ｎｐ ｅ ａ ｅ ｙ ｕ ｉｇ ｎ ｎ ｓｒ ｃ ： ｉ ｃｉ ａｂ ｎ ｃ ｍｐ ｓｔ ｍａ ｅｉ ｌ ｔ ｈ ｇ ｈ ｔ ｃ ｔｌｔｃａ ｔ ｔ ｈ ｓ ｂ ｅ ｒ ｐ ｒ ｄ ｂ ｓｎ ａ ｏ— ｖ ｅ ｗ ｈ ｖｙ ｓｚ ｄ Ｔ Ｏ ｏ ｅ ｎ ｐ ｘ ｄ ｅ ｉ ｓｒ ｗ ｍａｅ ｉ ｓ Ｔ ｅ ｓ ｍｐ ｅ ｗ ｓ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｅ ｙ ｔ ｅ ｍａ ｒ ｖｍｅｒ ｎ ｉ ｅ ｅ ｔ ｉｅ ｉ ２ｐ ｗｄ ｒａ ｄ ｅ ｏ ｉ ｅ ｒ ｓｎ ａ ａ ｔｒａ ． ｈ ａ ｌ ａ ｈ ｒ ｃｅ ｚ ｄ ｂ ｈ ｒ ｌ ｇ ａ ｉ ｔｙ ａ ｄ ｄｆ ｒ ｎｉ ｌ ｉ ｌ ａ
活性炭负载二氧化钛催化剂的制备及光电催化性能的研究
中图分类号：O643 论文编号：1028706 13-S110学科分类号：083002硕士学位论文活性炭负载二氧化钛催化剂的制备及光电催化性能的研究研究生姓名王舜专业类别环境工程专业领域废水处理指导教师王玲高工南京航空航天大学研究生院材料科学与技术学院二О一二年十二月Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsThe Graduate SchoolCollege of Material Science and TechnologyResearch on Preparation of Activated Carbon Supported Titanium Dioxide andPhotoelectrocatalysis PerformanceA Thesis inApplied ChemistrybyWang ShunAdvised bySenior Engineer Wang LingSubmitted in Partial Fulfillmentof the Requirementsfor the Degree ofMaster of ScienceDecember, 2012承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着科学技术的日益发展，社会在不断进步，随之却产生了许多环境问题。
水体污染一直是人们比较关注的环境问题。
高级氧化技术，作为一种新型的废水处理技术，具有处理程度彻底、不产生二次污染等特点，是一种十分具有发展前景的水处理技术。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Abstract: Carbon-coated TiO2 photocatalysts were studied郾 The carbon layer can not only promote electron transfer to improve the charge separation rate, but also inhibit the phase transformation of TiO2 at high temperature郾 Some methods for preparing carbon-coated TiO2 materials were reviewed, and some ways to control the thickness of carbon layer were introduced郾 Some other researches on carbon -coated TiO2 were also introduced郾 Some prospects of carbon -coated TiO2 materials were put forward郾
关键词: 碳包覆; TiO2 ; 光催化; 制备方法
摇 中图分类号: TB333
摇 文献标志码: A摇
文章编号: 1001-9677(2019)16-0018-03
Preparation and Study of Carbon-coated TiO2 Photocatalyst
ZHU Xue-yi, WANG Cheng, WANG Jun-jie, WANG Jin ( School of Materials Science and Engineering College of Materials, University of Shanghai
ห้องสมุดไป่ตู้
1摇 制备碳包覆 TiO2 的方法
生物质材料( 如葡萄糖、 纤维素)、 有机物( 如油酸)、 石 墨、 氧化石墨烯等都可作为制备碳包覆层的碳源, 制备方法也 有很多, 不同的制备方法得到的样品的形貌也有所差异。
(1) 水热法: 水热法是很常见的一种制备碳包覆 TiO2 的方 法。 Fu 等[4] 以异丙醇钛和乙酸分别作为钛源及碳源, 将二者混 合搅拌后在 250 益 下水热反应 12 h 来 制 备 有 机 层 包 覆 Ti3+ TiO2 纳米晶体, 然后分别在 350 益 及 550 益 下进行热处理, 使 表面有机物进一步碳化成碳层。 Sui 等将一定量葡萄糖溶解分 散在钛酸钠悬浮液中, 混合溶液在 180 益 下水热反应 12 h, 并 在不同温度(600、 700、 800 和 900 益 ) 和氩气气氛下煅烧 2 h, 得到类石墨碳包覆的 TiO2 纳米线。
第 47 卷第 16 期 2019 年 8 月
广摇 州摇 化摇 工 Guangzhou Chemical Industry
Vol郾 47 No郾 16 Aug郾 2019
碳包覆二氧化钛光催化剂的制备及研究
朱雪漪, 王摇 成, 王俊杰, 王摇 进
( 上海理工大学材料科学与工程学院, 上海摇 200093)
(2) 溶剂热法: Zhuang 等[5] 将 20 mL 包含不同质量呋喃甲 醛的乙醇溶液缓慢加入到异丙醇钛和乙醇的混合溶液中, 使用 溶剂热法在 180 益 下反应 12 h, 制备出可见光响应的 TiO2 @ C 复合物。 Zhang 等采用简单的一步溶剂热法制备可控的石墨烯 与多孔 TiO2 及碳纳米片的复合产物, 他们在实验中所使用到的 二氯二茂钛不仅作为钛源, 还作为超薄碳层的前驱体。
Key words: carbon-coated; TiO2 ; photocatalysis; preparation method
随着全球化进程的发展, 人们对可再生清洁能源以及环境 修复技术的需求日益增加[1] 。 其中光催化剂在产氢、 降解污染 物及还原 CO2 等方面均有应用, 因此为环境清洁和能源再生做 出了一些贡献。 TiO2 作为一种长期使用的光催化材料具有无毒 环保、 价格低廉及易于在低温下合成等优点[2] , 但是带隙较 宽、 只能吸收紫外光线及电子空穴对的易复合等不足限制了它 在太阳光照下的光催化功能。 为了弥补这些缺点人们进行了许 多研究来改善其在太阳光(可见光)照下的光催化性能, 主要从 下面几个目的来着手: 减小禁带宽度以扩大可见光区的吸收; 降低光生电子-空穴对的复合率; 增大比表面积从而增加反应 面积和活 性 位 点。 许 多 金 属 / 非 金 属 / 窄 带 隙 半 导 体 ( 如 Au+ 、 Fe3+ 、 C、 N、 ZnS、 WO3 ) 都被研究以对 TiO2 进行改性。 其中碳 材料改性 TiO2 光催化剂有很多研究, 电子在 TiO2 和碳材料之 间转移, 电子空穴与 O2 和水发生氧化还原反应生成活性基团 以降解污染物。 碳材料与 TiO2 的结合方式包括负载碳材料、 掺 杂碳元素及包覆碳质层等, 前两种碳材料改性方式有很多人进 行了研究, 但碳包覆的方式也有其优势, 对无机半导体进行碳 层包覆可以通过加速表面电子转移来减少载流子复合, 通过光 敏效应扩大光吸收范围, 提高某些半导体在光照下的稳定性并 为其提供化学保护, 在高温煅烧时下控制 TiO2 的晶型成光活性 更高的锐钛矿[3] 。 同时在高温下制备的碳包覆 TiO2 复合物也 有可能受到部分碳掺杂的影响。 本文将重点介绍碳包覆 TiO2 光 催化材料的制备及其性能研究, 讨论合成工艺、 煅烧温度、 表 面化学、 表面形貌等对碳包覆 TiO2 光催化剂的影响。
摘摇 要: 以碳包覆的形式对 TiO2 光催化剂进行改进一直都有研究, 包覆的碳层不仅可以促进电子转移以提高电荷分离率,
还可以在高温下抑制 TiO2 发生相变, 提高 TiO2 基光催化材料在可见光下的光催化活性。 列举了一些制备碳包覆 TiO2 材料的方法, 并介绍了控制碳层厚度的一些方式, 同时介绍了其他一些有关碳包覆 TiO2 的研究, 并在最后提出了对碳包覆 TiO2 基光催化材料 的一些展望。