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生物炭改性TiO_(2)锐钛矿-金红石相S型同质结的构建及其光催化降解四环素研究
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作者 安明泽 张兵兵 +4 位作者 杨照 陈蔚洁 王盛 薛斌 秦舒浩 《功能材料》 北大核心 2025年第2期2167-2178,共12页
构建具有高效电荷迁移效率和丰富活性位点的梯形(S型)同质结光催化剂是提升光催化性能的一种有效途径。研究采用典型的水热结合热解法制备了一系列生物炭改性TiO_(2)锐钛矿-金红石相S型同质结催化剂(TBC)。催化剂结构表征和原位XPS测试... 构建具有高效电荷迁移效率和丰富活性位点的梯形(S型)同质结光催化剂是提升光催化性能的一种有效途径。研究采用典型的水热结合热解法制备了一系列生物炭改性TiO_(2)锐钛矿-金红石相S型同质结催化剂(TBC)。催化剂结构表征和原位XPS测试结果表明,优化条件下的TBC550催化剂主要由生物炭和TiO_(2)锐钛矿与金红石相组成,与之构建的TiO_(2)锐钛矿与金红石相S型同质结可促进光生载流子通过生物炭、锐钛矿-金红石的界面进行转移。同时,当光照射在TBC550催化剂界面上时,在内置电场、带边弯曲和库仑力的协同作用下,促进了氧化能力的光生电子与还原能力的光生空穴复合,抑制了氧化能力的光生空穴与还原能力的光生电子转移,进而使电子和空穴具有较高的氧化还原能力。此外,在紫外、可见和模拟太阳光照射下,TBC550催化剂对四环素(TC)水溶液的光催化降解率分别为96.5%、78.3%和89.1%,且5次循环后仍保持良好的稳定性。研究工作可以丰富我们对新型S型同质结光催化剂的认识,为未来使用太阳能驱动光催化降解环境中的污染物提供一种有前景的策略。 展开更多
关键词 生物炭 TiO_(2)锐钛矿-红石 S型同质结 光催化降解 四环素
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金红石/锐钛矿混晶结构的TiO_2薄膜光催化活性 被引量:21
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作者 曹永强 龙绘锦 +1 位作者 陈咏梅 曹亚安 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1088-1092,共5页
采用磁控溅射法制备出一组金红石/锐钛矿混晶结构的纳米TiO2薄膜催化剂,并通过光催化降解苯酚实验考察该薄膜的催化性能.光催化实验证明,随着催化剂中金红石含量减少,催化剂的光催化活性逐渐提高.X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)... 采用磁控溅射法制备出一组金红石/锐钛矿混晶结构的纳米TiO2薄膜催化剂,并通过光催化降解苯酚实验考察该薄膜的催化性能.光催化实验证明,随着催化剂中金红石含量减少,催化剂的光催化活性逐渐提高.X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、表面光电压谱(SPS)和原子力显微镜(AFM)结果表明,催化剂为金红石和锐钛矿混晶结构,并随着金红石含量减少,催化剂的表面羟基(OH)和桥氧(—O—)的含量逐渐增加,而且费米能级逐渐提高.表面羟基和桥氧是有利于光催化的"活性物种";费米能级的提高使TiO2/H2O界面处TiO2的表面带弯增大,导致了价带光生空穴参加光催化反应的几率增大,有效地促进了光生载流子的分离;这些因素是催化剂光催化活性逐渐提高的主要原因. 展开更多
关键词 磁控溅射法 TiO2薄膜催化剂 红石/锐钛矿混晶结构 光催化活性
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溶胶-凝胶TiO_2多元系统的锐钛矿—金红石相变 被引量:4
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作者 贺蕴秋 王德平 林健 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 2000年第1期68-72,共5页
研究了溶胶凝胶TiO2SiO2,TiO2ZrO2,TiO2SiO2ZrO2多元系统锐钛矿—金红石相变,用XRD,FTIR,DTA等方法研究不同温度下各系统的结晶特征和锐钛矿—金红石相变温度.与一般固相反应不同,溶胶凝胶TiO2多元系统可以在一定组成范围内形成不同固... 研究了溶胶凝胶TiO2SiO2,TiO2ZrO2,TiO2SiO2ZrO2多元系统锐钛矿—金红石相变,用XRD,FTIR,DTA等方法研究不同温度下各系统的结晶特征和锐钛矿—金红石相变温度.与一般固相反应不同,溶胶凝胶TiO2多元系统可以在一定组成范围内形成不同固溶度的锐钛矿相纳米晶.不同组成的锐钛矿相纳米晶,可以导致颗粒度变化。 展开更多
关键词 溶胶-凝胶 纳米晶 锐钛矿-红石相变
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热处理对铁掺杂TiO_2锐钛矿-金红石相变的影响 被引量:3
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作者 朱晓东 雷佳浩 +2 位作者 王尘茜 朱然苒 冯威 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期108-111,共4页
采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO_2和不同浓度Fe掺杂TiO_2纳米粉末,并对各样品进行了350℃、500℃、650℃的热处理。通过SEM、XRD、EDS、XPS等测试方法对其表面形貌、晶体结构及成分组成进行了表征,研究了热处理温度对Fe掺杂TiO_2相变的影... 采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO_2和不同浓度Fe掺杂TiO_2纳米粉末,并对各样品进行了350℃、500℃、650℃的热处理。通过SEM、XRD、EDS、XPS等测试方法对其表面形貌、晶体结构及成分组成进行了表征,研究了热处理温度对Fe掺杂TiO_2相变的影响。实验结果表明:纯TiO_2与Fe-TiO_2在350℃、500℃时均为单一的锐钛矿,650℃时大部分转变为金红石;热处理温度升高有利于锐钛矿向金红石的转变;Fe掺杂后以+3价的形式存在,Fe离子掺杂能够明显减小TiO_2的晶粒尺寸,高浓度的Fe掺杂对锐钛矿-金红石相变有微弱的促进作用。 展开更多
关键词 FE掺杂 TIO2 热处理温度 锐钛矿-红石相变
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纳米TiO_2的相变及锐钛矿晶粒生长 被引量:6
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作者 刘河洲 陈鸿雁 +1 位作者 张豪 吴人洁 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期680-683,共4页
通过 Ti Cl4 乳液水解法制备了纳米 Ti O2 颗粒 ,用 TG- DTA、XRD研究了相变和晶粒生长过程 .等温煅烧实验表明 ,锐钛矿的晶化从 6 2 3 K开始 ,而金红石相在 82 3 K形成 .纳米尺寸使相变的温度降低 ,锐钛矿晶粒的生长由于锐钛矿 -金红... 通过 Ti Cl4 乳液水解法制备了纳米 Ti O2 颗粒 ,用 TG- DTA、XRD研究了相变和晶粒生长过程 .等温煅烧实验表明 ,锐钛矿的晶化从 6 2 3 K开始 ,而金红石相在 82 3 K形成 .纳米尺寸使相变的温度降低 ,锐钛矿晶粒的生长由于锐钛矿 -金红石相变的影响而分为两个不同表观活化能的温度段 ;低温段晶粒生长的活化能为 (2 2 .2 0± 1 .5 ) k J/mol;高温段晶粒生长的活化能为 (86 .88± 2 .2 )k 展开更多
关键词 纳米颗粒 煅烧 锐钛矿-红石相变 二氧化钛 晶粒生长
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四氯化钛水解法制备二氧化钛纳米晶的影响因素 被引量:69
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作者 张青红 高濂 郭景坤 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期992-998,共7页
研究了四氯化钛水解法制备的二氧化钛纳米晶工艺中水解温度和硫酸根离子对粉体性能的影响.室温下的水解产物为无定形结构,这种粉体有着很大的比表面积,其孔为介孔尺度;添加少量的硫酸根离子使粉体的孔径在2~5nm,最可几孔径为... 研究了四氯化钛水解法制备的二氧化钛纳米晶工艺中水解温度和硫酸根离子对粉体性能的影响.室温下的水解产物为无定形结构,这种粉体有着很大的比表面积,其孔为介孔尺度;添加少量的硫酸根离子使粉体的孔径在2~5nm,最可几孔径为3.8nm.提高水解温度能得到金红石与锐钛矿相的混晶,同样的水解温度下,添加少量的硫酸根离子则为纯锐钛矿相.用XRD、TEM、DRS和BET等方法对粉体的性能进行了表征,混晶紫外-可见漫反射光谱不同于两种纳米晶机械混合物. 展开更多
关键词 纳米晶 二氧化钛 锐钛矿金红石 四氯化钛水解法
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热处理对锡/镍共掺杂二氧化钛相变及晶粒尺寸的影响 被引量:1
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作者 杨向 徐立 +2 位作者 王晶 刘辉 朱晓东 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期35-40,共6页
采用溶胶凝胶法制备了纯TiO2以及锡掺杂、镍掺杂、锡/镍共掺杂TiO2并对其进行了480℃和680℃保温1 h热处理,研究了掺杂对锐钛矿/金红石相变,以及对TiO2晶粒尺寸的影响。结果表明纯TiO2在480℃为锐钛矿,680℃为金红石,在这个温度区间内... 采用溶胶凝胶法制备了纯TiO2以及锡掺杂、镍掺杂、锡/镍共掺杂TiO2并对其进行了480℃和680℃保温1 h热处理,研究了掺杂对锐钛矿/金红石相变,以及对TiO2晶粒尺寸的影响。结果表明纯TiO2在480℃为锐钛矿,680℃为金红石,在这个温度区间内完成了锐钛矿向金红石相变。镍掺杂阻碍了相变,锡掺杂促进了相变。当锡/镍摩尔比为1∶3,1∶1时整体表现为抑制作用,3∶1时,锡的促进与镍的抑制作用几乎抵消,对相变无明显影响。掺杂后样品的晶粒尺寸都明显减小。SEM测试结果表明掺杂对颗粒形貌影响不大,温度升高,颗粒团聚程度增加。 展开更多
关键词 锡镍共掺杂TiO2 热处理 锐钛矿/红石相变 晶粒尺寸
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