在本研究中,探讨了碳纳米管(CNTs)改性二氧化钛(TiO2)光催化剂的制备方法及其性能。研究者石泽敏和段云平通过化学气相沉积法(CVD)成功制备出碳纳米管,并在纯化之后使用低温水热合成法,以钛酸正丁酯作为前驱体,制备了碳纳米管复合改性的纳米TiO2光催化剂。研究团队关注的重点在于,将碳纳米管负载在TiO2上能够对TiO2的光催化活性产生怎样的影响,尤其是在紫外光和可见光照射下的催化性能。 光催化剂的制备过程涉及到一系列技术,首先是通过CVD技术合成CNTs。CVD技术是一种在一定温度下,在气态或蒸汽状态下,将含有构成薄膜元素的原料气体引入到衬底表面,使其发生化学反应,从而沉积生成薄膜或涂层的技术。在本研究中,该技术被用来合成碳纳米管。 随后,通过低温水热合成法,以钛酸正丁酯作为原料,制备出纳米级的TiO2。水热合成法是一种在水的液相环境中,使用一定的温度和压力来制备材料的方法。这种方法可以合成出结晶度高、纯度好的纳米材料。 为了进一步提升TiO2的性能,研究者将其与碳纳米管复合。碳纳米管因其优越的物理和化学性质,例如大的比表面积和良好的电子传导性,被用作一种特殊的改性剂。研究发现,通过将碳纳米管负载在TiO2表面,可以显著提高光催化剂在紫外光下的活性,并且能够扩展催化剂的光响应范围到可见光区域。 在表征催化剂时,研究者运用了多种分析手段,包括X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)、透射电镜(TEM)等。XRD用于分析材料的晶体结构;DRS用于研究材料对光的吸收特性;TEM则是通过高分辨率成像,直接观察材料的微观结构和形态。通过这些表征手段,能够对催化剂的性能有一个全面的了解。 研究中还指出,TiO2是一种光稳定性好、无毒、安全性高,且光催化活性较强的光催化剂。不过,由于TiO2本身存在光量子效率低、光谱响应范围窄、太阳能利用率低以及粉末难以固定化等问题,其在工业上的大规模应用受到了一定的限制。CNTs的引入恰好能够解决这些问题,改善TiO2的性能,尤其是在光催化降解有机污染物方面的应用潜力。 研究的关键词包括环境科学、碳纳米管、二氧化钛、复合改性、光催化。这些关键词揭示了研究的领域和主要焦点,即利用碳纳米管的特殊性质来改性TiO2,从而提高光催化性能。 研究的背景和意义在于,随着纳米材料制备技术的快速发展,光催化技术在环境保护领域的重要性日益凸显。TiO2作为一种应用广泛的光催化剂,其改性技术对于拓展其应用范围、提高光催化效率具有重要意义。碳纳米管与TiO2的复合不仅能够提高TiO2的光催化性能,还可能拓展其在环境保护、太阳能利用等领域的应用潜力。因此,本研究为开发新型高效光催化剂提供了理论基础和技术支持。
2026-05-06 10:32:01 698KB 首发论文
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BiVO4光催化剂的合成及其可见光性能,王全华,刘成伦,采用共沉淀和水热法分别制备了BiVO4光催化剂。用XRD, SEM, FT-IR, UV-vis DRS表征BiVO4的结构和性质,并以降解10 mg/L罗丹明B(RhB)的降解率考察了�
2024-02-23 23:44:52 782KB 首发论文
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为了提高TiO2光催化剂日光催化性能及解决催化剂回收问题,采用微乳液法制备了La3+、Fe3+、Co2+、Ce4+共掺杂TiO2/粉煤灰微珠光催化剂,用紫外-可见分光光度计测定了光催化剂的可见光吸收性能,用能谱仪(EDS)分析了催化剂的元素含量,以甲基橙为模型污染物考察了催化剂的光催化性能。实验结果表明:掺杂复合粒子在可见光区吸光性能均高于TiO2/漂珠;且多元素掺杂有协同作用,催化剂的吸收边带红移更多,对可见光的吸收也更强。日光照射下(,Co2+,Fe3+,Ce4+)三元共掺杂催化剂的活性≈(La3+,Ce4+)二元共掺杂催化剂的活性>Fe3+、La3+单掺杂催化剂的活性。
2024-02-23 23:22:36 1.23MB TiO2 光催化剂
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这项研究研究了蒽醌还原黄1在水溶液中的分解。 提出了在紫外线和日光照射下使用水溶液中的氧化锌光催化剂进行非均相光催化分解蒽醌还原黄的方法。染料的分解在两次使用氧化锌光催化剂的照射下均有效。 研究了氧化锌剂量和染料浓度对紫外光下还原黄黄色1分解的影响,以评估最佳条件。 氧化锌用量增加时,还原黄1染料的分解效率增加,初始染料浓度增加时,分解效率降低。 建立分解动力学以遵循一级动力学。 研究发现存在无机添加剂,例如碳酸钠(Na2CO3)和氯化钠(NaCl)可以减少分解。
2024-01-14 21:08:31 1.04MB 行业研究
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制备类石墨相氮化碳多孔光催化剂的模板法发展.docx
2021-09-15 09:58:14 1.76MB
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