纳米二氧化钛的改性

1、纳米二氧化钛的改性11采用采用Sol- gel method Sol- gel method 以以N , N- N , N- 二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺( DMF) ( DMF) 、无水乙醇、钛酸四丁酯、无水乙醇、钛酸四丁酯、 EuEu2 2( ( 樟脑酸樟脑酸) )3 3( 1 , 10-( 1 , 10-菲咯啉菲咯啉) )2 2为原料合成掺为原料合成掺EuEu3+3+离子的纳离子的纳米米TiOTiO2 2 经经XRDXRD分析，分析，掺杂掺杂EuEu3+3+抑制纳米抑制纳米TiOTiO2 2晶体的相变和颗粒度的增长晶体的相变和颗粒度的增长 EuEu3+3+离子掺杂纳米离子掺杂纳米TiOTiO

2、2 21 , ,等等 Eu3+离子掺杂纳米离子掺杂纳米 TiO2的制备及发光性能的研究的制备及发光性能的研究J 材料工程材料工程 , 2008 ,10 :211-218对发光性能的研究对发光性能的研究图1 Eu3+不同掺杂浓度（摩尔分数）的A晶体的发射光图谱图 2 不同 温度烧结的 1%-A 纳米晶体发射光谱图随着稀土随着稀土EuEu3+3+离子含量的增多和烧结温度的离子含量的增多和烧结温度的提高使掺杂提高使掺杂EuEu3+3+离子的纳米离子的纳米TiOTiO2 2发光性能变发光性能变强。强。赵斯琴等赵斯琴等22以以钛酸四丁酯钛酸四丁酯、无水无水乙醇乙醇、不同浓度的、不同浓度的硝酸铕溶液硝酸铕

3、溶液、硝酸硝酸, ,猛烈搅拌猛烈搅拌, ,经陈化、干燥、经陈化、干燥、焙烧制得焙烧制得一系列不同原子摩尔比一系列不同原子摩尔比EuEu3+3+离子掺杂纳米离子掺杂纳米TiO2TiO2光催化剂，光催化剂，并进行了光催化降解甲基兰溶液并进行了光催化降解甲基兰溶液的研究的研究 2 赵斯琴赵斯琴,郭郭 敏敏, 张张 梅梅,等等. Eu3+离子掺杂纳米离子掺杂纳米TiO2的制备及其光催化降解甲基兰溶液的研究的制备及其光催化降解甲基兰溶液的研究J 中国稀土学报中国稀土学报,2010,28(3):297-301 样品样品 T iO T iO2 2-52-52和和 Eu Eu3+3+/T iO/T iO2 2

4、-1-52-1-52经经SEMSEM扫描电镜，如图扫描电镜，如图3 3图图3 T iO3 T iO2- 2-52( a)52( a)和和 Eu Eu3+3+/T iO/T iO2 2-1-52( b)-1-52( b)的扫描电镜图的扫描电镜图由图由图3 3可知纳米可知纳米TiOTiO2 2颗粒呈类球型颗粒呈类球型, ,尺寸均匀尺寸均匀, , 但具有很严重的团聚现象但具有很严重的团聚现象; ;而而EuEu3+3+离子掺杂的离子掺杂的TiOTiO2 2纳米粉体的团聚现象比起未掺杂纳米粉体的团聚现象比起未掺杂TiOTiO2 2纳纳米粉体减少米粉体减少, , 分散性提高分散性提高图图 4 T Oi2-

5、524 T Oi2-52和和 Eu3+/T iO2-x-52Eu3+/T iO2-x-52的的 UV-V isUV-V is吸收光谱图吸收光谱图 由图由图4 4知知EuEu3+3+离子的掺入使离子的掺入使 TiOTiO2 2光催化剂光催化剂 UV-V isUV-V is吸收光谱最强吸收峰发生了一定程度的吸收光谱最强吸收峰发生了一定程度的蓝移，稀土铕离子掺杂的蓝移，稀土铕离子掺杂的 TiOTiO2 2光催化剂有一定光催化剂有一定的可见光活性。的可见光活性。UV-V isUV-V is结果分析结果分析 从图从图 5 5可知可知, Eu, Eu3+3+离子的掺杂明离子的掺杂明显提高了显提高了 TiO

6、TiO2 2光催化剂的活性光催化剂的活性图图 5 5 样品的样品的 T iO2T iO2和和 Eu3+/T Oi2-x-52Eu3+/T Oi2-x-52光催化降解曲线图光催化降解曲线图 光催化降解曲线图光催化降解曲线图 程绪帮等程绪帮等3钛酸丁酯、无水钛酸丁酯、无水乙醇、冰乙酸、硝酸镧、硝酸乙醇、冰乙酸、硝酸镧、硝酸铁、硝酸为原料，经煅烧铁、硝酸为原料，经煅烧 制得制得锐钛型掺杂改性纳米锐钛型掺杂改性纳米 TiOTiO2 23 程绪帮程绪帮,王振华王振华,刘保江刘保江,等等. Fe3+和和 La3+共掺杂纳米共掺杂纳米 TiO2的制备及光催化性能的研究的制备及光催化性能的研究J 印染助剂印染

7、助剂,2011,28(1):25-28 FeFe3+3+和和 LaLa3+3+共掺杂纳米共掺杂纳米 TiO2TiO2图图 6 6 纯纯 TiO2TiO2和不同金属掺杂的和不同金属掺杂的 TiO2TiO2紫外可见漫反射光谱紫外可见漫反射光谱 掺杂了铁镧的纳米光催化剂在掺杂了铁镧的纳米光催化剂在300400 nm 300400 nm 处明显降低了对紫外可见光的反射率处明显降低了对紫外可见光的反射率, ,提高了对提高了对光能利用的效率光能利用的效率不同掺杂量光催化剂光催化性能对比不同掺杂量光催化剂光催化性能对比图 7 不同铁镧量的 TiO2降解活性染料的降解率随着 x(Fe3+)和 x(La3+)(

8、表 2 中)的增加,TiO2对染料的降解率增加;x(Fe3+)=0.05%、x(La3+)=0.05%时,降解率最大;继续增加,降解率反而下降 周艺等周艺等44以钛酸四正丁酯、无水乙醇、冰醋酸、以钛酸四正丁酯、无水乙醇、冰醋酸、聚乙二醇、硝酸钆、氨水为原料，采用溶胶聚乙二醇、硝酸钆、氨水为原料，采用溶胶凝胶凝胶法制备，在管式炉中法制备，在管式炉中 N N2 2气氛气氛 500 500 煅烧，得到钆氮煅烧，得到钆氮双掺杂的双掺杂的 TiOTiO2 2样品。按相同方法制得单掺杂钆、单样品。按相同方法制得单掺杂钆、单掺杂氮并对对腐殖酸的降解进行了研究掺杂氮并对对腐殖酸的降解进行了研究 经经TEM 、

9、XRD、 UV-Vis 分析分析 Gd/N 双元素共掺双元素共掺杂二氧化钛光催化剂，该样品可见光范围内光响应杂二氧化钛光催化剂，该样品可见光范围内光响应普遍增强，钆氮共掺杂具有协同效应，增加了可见普遍增强，钆氮共掺杂具有协同效应，增加了可见光利用率，提高了光催化的效率。光利用率，提高了光催化的效率。4 4 周艺周艺, ,黄可龙黄可龙, ,朱志平朱志平, ,等等. Gd/N . Gd/N 共掺杂纳米共掺杂纳米 TiO2TiO2的制备及对腐殖酸的降解的制备及对腐殖酸的降解JJ中南大学学报中南大学学报( (自然科学版自然科学版),2008,39(4):677-681 ),2008,39(4):677

10、-681 gd/N gd/N 共掺杂纳米共掺杂纳米 TiO2TiO2光催化氧光催化氧化降解腐殖酸化降解腐殖酸 经光催化实验结果分析，共经光催化实验结果分析，共掺杂光催化剂对腐殖酸的降解受掺杂光催化剂对腐殖酸的降解受到光照强度和到光照强度和 pH pH 值等因素的影值等因素的影响响, , 光照度越大，降解效果越好；光照度越大，降解效果越好；酸性介质有利于腐殖酸的降解，酸性介质有利于腐殖酸的降解，在在 pH pH 值为值为 3.03.0时，在太阳光下时，在太阳光下共掺杂催化剂对腐殖酸的降解率共掺杂催化剂对腐殖酸的降解率可达可达85.4%85.4%。掺硼纳米掺硼纳米 TiO2TiO2光催化性能研究光

11、催化性能研究汪应灵等汪应灵等55研究了样品的光催化活性及其影响因研究了样品的光催化活性及其影响因素素1 1、 不同不同 B B 掺杂量对样品光催化活性的影响掺杂量对样品光催化活性的影响图图 8 8 不同不同 B B 掺杂量制备样品与罗丹明掺杂量制备样品与罗丹明 B B降解率的关系降解率的关系5 5 汪应灵汪应灵, ,谢友海谢友海, ,袁建梅袁建梅, ,等等. . 掺硼纳米掺硼纳米 TiO2TiO2的制备及光催化性能研究的制备及光催化性能研究J J 影像科学与光化学影像科学与光化学,2010,28(4):287-295,2010,28(4):287-2952 2、 煅烧温度对样品光催化活性的影响

12、煅烧温度对样品光催化活性的影响图图 7 7 不同煅烧温度制备样品与罗丹明不同煅烧温度制备样品与罗丹明 B B 降解率关系降解率关系 经样品的经样品的 XRD XRD 物相分析、样物相分析、样品的品的 T EM T EM 形貌分析、样品的形貌分析、样品的 XPS XPS 分析、样品的分析、样品的 U V- Vis U V- Vis 光谱分析。光谱分析。结论：获得的最佳光催化剂的制备结论：获得的最佳光催化剂的制备条件为条件为: 450 : 450 摄氏度煅烧摄氏度煅烧2 h, B 2 h, B 的摩的摩尔分数为尔分数为20. 0% . 20. 0% . 此时样品对罗丹此时样品对罗丹明明 B B 降解率最高降解率最高, , 反应反应 50 min 50 min 后降后降解率可达解率可达 99% 99% 。光信息存储性能的研究光信息存储性能的研究 胡宾等6以TiCl4、SA(C7H6O3)、无水乙醇为原料制得锐钛矿相结构水杨酸原位表面改性纳米 TiO2，并对其光信息存储性能进行了研究6 6 胡宾胡宾, ,潘卉潘卉, ,余来贵余来贵, ,等等. . 水杨酸原位表面改性纳米水杨酸原位表面改性纳米TiO2TiO2的制备及性能研究的制备及性能研究J J 无机材料学报无机材料学报,2011,26(11):1181-