曹华珍
,
宁伟
,
姜志鹏
,
郑国渠
电镀与涂饰
以钛阳极氧化制备的TiO2纳米管(TNTs)阵列为载体,采用脉冲电沉积法将Cu2O沉积到TNTs的管壁上,制备了Cu2O/TNTs电极.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及X射线光电子能谱(XPs)对电极的形貌以及沉积物价态进行了表征.通过循环伏安、光电流-时间曲线测试,研究了沉积电位以及沉积电量对电极光电催化性能的影响.结果表明:脉冲电沉积的沉积物为Cu2O纳米颗粒.制备的Cu2O/TNTs电极光电活性及稳定性明显优于Cu2O/Ti电极.电位-0.5 V(相对于饱和甘汞电极)下脉冲沉积60 mC制备的电极对CO2还原具有较高的光电催化活性.在装有100 mL 0.1 mol/L NaHCO3溶液的自制密闭反应器中利用Cu2O/TNTs电极光电催化还原CO2,合成的产物主要为甲醇,还原5h后甲醇含量达到6.05 mg/L.
关键词:
二氧化钛
,
阳极氧化
,
纳米管阵列
,
氧化亚铜
,
脉冲电沉积
,
二氧化碳
,
还原
,
光电催化
曾淑文
,
王文中
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.04.012
利用光电催化技术分解水制氢来获得清洁能源,有助于缓解当前化石能源日益萎缩及二氧化碳排放污染环境带来的压力.α-Fe2O3具有带隙合适、化学稳定性好、资源丰富以及经济可行性好等特点,使其在光电极材料研究中一直备受青睐.但是,由于氧化铁材料导电性差,光生电子和空穴复合率高等原因,限制了该材料在光电催化技术中的发展应用.从光阳极材料分解水制氢的原理出发,综述了近年来通过形貌控制如制备多层薄膜、纳米管(核壳结构的纳米棒)及纳米网等,引入Sn、Si、Ti、Mn、Al、Zn等元素以及部分元素的共掺杂,引入氧空位及与IrO2、Co-Pi、Al2O3、石墨烯等其他材料的复合等几种途径,促进光生载流子的迁移效率,减少载流子的复合机率,进一步提高光电流密度并降低起动电压,以达到改善α-Fe2O3性能的研究工作.
关键词:
光电催化
,
水分解
,
氢气
,
α-Fe2O
,
掺杂
,
氧空位
,
复合
郑青
,
李金花
,
陈红冲
,
陈全鹏
,
周保学
,
尚树川
,
蔡伟民
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60250-1
基于薄层反应器快速耗竭氧化特点,研究了典型环境内分泌干扰物双酚A在TiO2纳米管阵列电极上的光电催化氧化反应性能与反应机理.结果表明,薄层反应器中光电流、初始峰值电流、耗竭反应净电量和空白光电流等光电催化物理参数均能反映光电催化反应速率,并适用于催化反应的机制分析.峰值光电流与双酚A初始浓度拟合结果表明,双酚A在电极表面的吸附符合朗格缪尔等温吸附方程,且光电流与吸附浓度正相关,而瞬态光电流时间响应曲线拟合结果发现,双酚A在电极表面光电催化过程随时间呈一级指数衰减模型变化,且该模型也适合于乙二醇、谷氨酸、酒石酸、甲醇、二乙醇胺和尿素等其他有机物的光电催化氧化过程.可为各种光电催化传感器实时监测有机物浓度提供理论基础,并可用于快速比较测定多种纳米电极材料的催化性能.
关键词:
光电催化
,
二氧化钛阵列
,
薄膜反应器
,
有机物降解
,
双酚A
郝丽娜
,
于乐
,
赵尹
,
王竹仪
,
任鑫
,
张美红
,
施利毅
,
袁帅
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.06.017
以金属钛箔为钛源，采用双氧水和盐酸体系，通过水热法制备合成 TiO2纳米棒阵列薄膜，并通过调节双氧水和盐酸的用量，调控 TiO2纳米棒阵列薄膜的微观形貌和物相构成。结合溶剂挥发自组装法将 TiO2纳米颗粒引入纳米棒阵列中，得到复合型TiO2光催化剂。以亚甲基蓝为模拟污染物，考察TiO2复合薄膜的光催化活性。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)测试对TiO2复合薄膜的物相和表面形貌等进行了表征，并采用电化学交流阻抗法(EIS)分析其表面电荷转移特性。TiO2纳米颗粒/纳米棒阵列复合薄膜在光电协同条件下，展示出高的光电催化活性。
关键词:
TiO2纳米棒阵列
,
TiO2纳米颗粒
,
水热法
,
光电催化
王竹梅
,
刘波
,
李月明
,
沈宗洋
,
洪燕
,
谢志翔
人工晶体学报
采用阳极氧化法结合浸渍法在钛金属片基底上制备了TiO2负载RuO2纳米管阵列,利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)和紫外可见分光光度计对纳米管的形貌、结构和光学性能进行了表征,并研究了RuO2/TiO2纳米管阵列在紫外光和可见光下对亚甲基蓝溶液的光电催化性能.结采表明:RuO2/TiO2纳米管仍保持了纯TiO2纳米管的结构特征,部分Ru进入TiO2晶格代替了Ti的位置形成了固溶体,部分Ru以RuO2纳米粒子形式存在;RuO2/TiO2纳米管的光吸收波长发生了红移,且在整个可见光区均比纯TiO2纳米管光吸收能力强,RuO2/TiO2纳米管光电催化降解亚甲基蓝的4h降解率由纯TiO2纳米管的27％提高到79％;采用该法制备的TiO2纳米管阵列膜回收简单,反复使用20次后光电催化降解能力基本保持不变.
关键词:
RuO2
,
TiO2纳米管
,
阳极氧化
,
光电催化
李铭
,
李佑稷
,
林晓
,
徐鹏
,
万祖祥
,
曾剑华
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160229.002
以四氯化钛为钛源、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂、氯铂酸为掺杂离子、导电碳毡为载体,通过水热合成法制得液晶-Pt离子-无机物钛前驱体溶液,在超声波辅助下采用浸渍提拉法进行负载,在氮气保护下焙烧得到导电碳毡负载铂掺杂介孔TiO2(TiO2-Pt/CCF)光电极,利用现代表征手段对材料结构进行表征.以苯甲醛为目标降解物,对材料的光电催化活性进行研究,并分析了光电协同机制.结果表明:介孔化处理提高了TiO2-Pt/CCF的比表面积,增大了降解反应的有效面积和催化剂表面降解物浓度;金属离子掺杂引入了杂质能级,减小了TiO2的能带隙,同时,Pt充当着光生电子-空穴捕获阱,阻止电子-空穴对的复合,提高了TiO2-Pt/CCF的光电催化效率;TiO2固载化提高了对目标降解物的吸附和表面电子转移.在多功能的协同改性下,TiO2-Pt/CCF比无孔TiO2/CCF和介孔TiO2/CCF有更高的催化活性.
关键词:
TiO2
,
Pt
,
掺杂
,
光电催化
,
碳毡
张坤
,
肖书虎
,
宋铁红
,
胡欣琪
,
曲宏斌
,
张临绒
环境化学
doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2016.07.2015112001
采用电化学阳极氧化的方法,分别以HF酸水溶液和含NH4F的丙三醇溶液为电解液,制备出高度有序的TiO2纳米管电极.扫描电镜结果表明,Ti02纳米管生长形貌良好,其中有机电解质溶液中制备的TiO2纳米管管长为3μm,而水溶液中制备的TiO2纳米管长度仅为300 nm.TiO2纳米管电极经450 ℃热处理后,表现出明显的锐钛型结构.两种TiO2纳米管电极均具有较好的光电催化活性,在偏压为4V时,光电流分别为1.37 mA· cm-2和0.83 mA·cm-2,其中管长3μm电极在180 min内对50 mg·L-1四环素TOC的去除效果约为93％.该电极具有较高的稳定性,重复使用5次,光电催化过程对四环素废水均具有较高的降解效果.在180 min内,四环素的降解率均保持在92％±1％,可重复使用.
关键词:
TiO2纳米管电极
,
光电催化
,
四环素
,
稳定性
刘来宝
,
张云升
,
何登良
功能材料
采用电气石微粒表面钛盐水解包覆纳米TiO2的方法,在不同条件下构建电极性矿物/TiO2体系,分别采用扫描电子显微镜、傅里叶红外吸收光谱、高效液相色谱仪等对催化体系进行了表征。以苯酚溶液为目标物,考察了动态条件下催化体系对苯酚的去除效果,结果表明复合光催化体系对苯酚具有良好的分解性能,当比例为0.2时,催化效果增长的趋势非常明显,当反应时间为120min时,降解率达到了96.29%,高出了纯相TiO2的70%降解率将近26个百分点;在苯酚浓度不断变化时的速率常数从-0.0012～-0.0503变化,证明在苯酚浓度变化的条件下对催化剂的催化效率有明显的影响。在加入的催化剂量不断变化时的催化速率常数从-0.0105～-0.0051,降解苯酚符合Langmuir-Hinshelwood动力学方程。
关键词:
电气石
,
TiO2
,
光催化
