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Ti^(3+)/C/N-TiO_(2)@NGQDs纳米复合光催化剂的制备及其可见光催化性能研究
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作者 唐新德 刘水林 +3 位作者 伍素云 刘宁 张春燕 龚升高 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第23期29-34,共6页
采用两步水热法制备了Ti^(3+)、C和N共掺杂TiO_(2)@氮掺杂石墨烯量子点(Ti^(3+)/C/N-TiO_(2)@NGQDs)纳米复合光催化剂,通过X射线衍射、透射电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外可见漫反射光谱对其进行了详细表征,且通过降解甲基橙溶液研... 采用两步水热法制备了Ti^(3+)、C和N共掺杂TiO_(2)@氮掺杂石墨烯量子点(Ti^(3+)/C/N-TiO_(2)@NGQDs)纳米复合光催化剂,通过X射线衍射、透射电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外可见漫反射光谱对其进行了详细表征,且通过降解甲基橙溶液研究了其可见光催化性能。结果表明,Ti^(3+)、C和N成功地共掺杂了TiO_(2),纳米NGQDs附着在共掺杂的TiO_(2)上;Ti^(3+)/C/N-TiO_(2)@NGQDs降解甲基橙的动力学一阶速率常数分别是纯TiO_(2)、C/N-TiO_(2)和C/N-TiO_(2)@NGQDs的25.7倍、4.7倍和1.7倍,提升的可见光催化性能归因于其具有更强的可见光吸收、更快的光生电荷传输和分离效率。超氧自由基和光生空穴是Ti^(3+)/C/N-TiO_(2)@NGQDs可见光降解甲基橙过程中的主要活性物质。此外,Ti^(3+)/C/N-TiO_(2)@NGQDs具有非常高的稳定性。这种TiO_(2)基的复合光催化剂可适用于实际废水处理过程。 展开更多
关键词 Ti^(3+)、C和N共掺杂 tio_(2) 氮掺杂石墨烯量子点 废水处理 可见光
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CdS纳米颗粒修饰黑色Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管用于高效光催化制氢研究
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作者 汤振国 张楠 +2 位作者 刘晓燕 王开鹰 余志超 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期104-108,114,共6页
使用高效分级的半导体光催化剂进行光催化分解水产氢是解决目前面临的能源和环境危机的一个很有前景的策略。在这项工作中,通过阳极氧化法和NaBH 4氢化还原TiO_(2)纳米管阵列以及溶热法设计并制备立方稳态闪锌矿CdS NPs修饰于黑色Ti^(3+... 使用高效分级的半导体光催化剂进行光催化分解水产氢是解决目前面临的能源和环境危机的一个很有前景的策略。在这项工作中,通过阳极氧化法和NaBH 4氢化还原TiO_(2)纳米管阵列以及溶热法设计并制备立方稳态闪锌矿CdS NPs修饰于黑色Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管的三元复合光催化剂。从扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)的分析结果中可以确认CdS NPs在Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管中的负载情况。样品BTC-1∶1表现出较高的催化性能(氢气生成率为2.77mmol/(g·h),明显高于B-TiO_(2)和CdS,分别约13倍和3.6倍)。构建异质结可以拓宽可见光的响应范围,也可以分离电子-空穴对,同时保留较高的电子-空穴氧化还原电位用于光催化反应。该研究为制备高效光解水产氢材料提供了合理的设计。 展开更多
关键词 黑色tio_(2)纳米管阵列 Ti^(3+) 缺陷 CdS纳米颗粒 异质结 光催化制氢
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Ti^(3+)自掺杂TiO_2纳米管/g-C_3N_4复合材料的制备及可见光催化性能 被引量:2
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作者 李凯 魏停 +1 位作者 高政纲 高善民 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1020-1026,共7页
以低温退火制得的TiO_2纳米管和三聚氰胺为原料,经过一步煅烧制备Ti^(3+)自掺杂TiO_2纳米管/g-C_3N_4复合材料.采用热重分析(TGA)、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对Ti... 以低温退火制得的TiO_2纳米管和三聚氰胺为原料,经过一步煅烧制备Ti^(3+)自掺杂TiO_2纳米管/g-C_3N_4复合材料.采用热重分析(TGA)、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对Ti^(3+)自掺杂TiO_2纳米管/g-C_3N_4复合材料的热稳定性、组成、结晶性、形貌、化学价态和光学性能等进行了表征.结果表明,将H_2Ti_3O_7预处理后再与三聚氰胺混合热处理,产物是Ti^(3+)自掺杂TiO_2纳米管/g-C_3N_4复合材料,而未经预处理的H_2Ti_3O_7与三聚氰胺混合后热处理得到的是Ti^(3+)自掺杂TiO_2纳米颗粒/g-C_3N_4复合材料.罗丹明B((RhB)水溶液为模拟废水,以300 W氙灯(λ>420 nm)为光源,研究了所得产物的可见光催化降解性能.结果表明,与纯的TiO_2和g-C_3N_4相比,Ti^(3+)自掺杂TiO_2纳米管/g-C_3N_4复合材料具有最佳的光催化降解性能,光催化降解80 min时,对RhB的降解率达98.4%.这得益于Ti^(3+)及TiO_(2-x)纳米管与g-C_3N_4构筑的异质结提高了材料对可见光的响应性能,加快了光生电子的传输和分离,降低了电子和空穴的复合几率. 展开更多
关键词 Ti^3+自掺杂 tio_2/g-C_3N_4异质结 复合材料 可见光催化
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Li_(2)TiO_(3)包覆提高LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)的电化学性能
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作者 唐发满 《电池》 CAS 北大核心 2021年第1期71-75,共5页
结合共沉淀法、溶剂热法和固相法,将Li_(2)TiO_(3)包覆在LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)正极材料表面,合成z Li_(2)TiO_(3)@LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)(z=0、0.03、0.05和0.08)正极材料。通过XRD、SEM和透射电子显微镜(TEM)对合成材料的结构、... 结合共沉淀法、溶剂热法和固相法,将Li_(2)TiO_(3)包覆在LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)正极材料表面,合成z Li_(2)TiO_(3)@LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)(z=0、0.03、0.05和0.08)正极材料。通过XRD、SEM和透射电子显微镜(TEM)对合成材料的结构、形貌和元素分布等进行分析。Li_(2)TiO_(3)均匀地包覆在LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)的表面,减缓LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)材料的团聚程度;包覆过程中,少量的Ti^(4+)掺杂进入材料的内部,可降低锂镍混排程度。以40 mA/g(0.2C)在2.5~4.5 V充放电,0.03Li_(2)TiO_(3)@LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)的电化学性能较好。与LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)正极材料相比,包覆Li_(2)TiO_(3)不仅将电极的放电比容量由125.44 mAh/g提高到138.40 mAh/g,而且将容量保持率由76.66%提升到89.23%(循环120次时)。这是因为具有三维结构的Li_(2)TiO_(3)包覆层和Ti^(4+)掺杂可降低锂镍混排,减轻极化,降低迁移电阻,增加材料的结构稳定性,提高Li^(+)的迁移速率。 展开更多
关键词 锂离子电池 LiNi_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)正极材料 Li_(2)tio_(3)包覆 Ti^(4+)掺杂 电化学性能
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Fe/TiO_(2-x)可见光活化过硫酸盐降解双酚A的作用机制 被引量:2
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作者 付权超 许路 +2 位作者 刘沛华 金鑫 金鹏康 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2841-2852,共12页
以TiO_(2)和FeCl_(3)为原料,通过水热-煅烧的方法成功制备了具有高可见光催化活性的Fe/TiO_(2-x)催化剂并将其应用于催化活化过硫酸盐降解BPA的研究中.结果表明,研究体系具有优秀的催化氧化能力,BPA(50mg/L)的降解率在40min内达到100%,... 以TiO_(2)和FeCl_(3)为原料,通过水热-煅烧的方法成功制备了具有高可见光催化活性的Fe/TiO_(2-x)催化剂并将其应用于催化活化过硫酸盐降解BPA的研究中.结果表明,研究体系具有优秀的催化氧化能力,BPA(50mg/L)的降解率在40min内达到100%,矿化度达到68.92%,研究同时对复合材料中有无Ti^(3+)的自掺杂以及催化剂的投加量、PS浓度对体系降解有机物效能的影响进行了探究.该体系可通过自生光电子还原Fe^(3+)实现三价铁和二价铁的高效循环.硫酸根自由基(SO_(4)^(-)•)和羟基自由基(•OH)为体系中主要的活性氧化物质,其中•OH贡献率超过66.2%.研究结果同时表明,碱性环境以及体系中的CO_(3)^(2-)对体系降解效能具有抑制作用. 展开更多
关键词 有机微污染物降解 过硫酸盐高级氧化 可见光催化 Ti^(3+)自掺杂tio_(2) Fe量子点
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