国家自然科学基金(30771692)
- 作品数：16 被引量：204H指数：8
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- La掺杂TiO_2膜的制备及其对甲苯的去除性能被引量：18
- 2010年
- 以钛酸四丁酯和硝酸镧为原料,采用溶胶-凝胶法,制备出La掺杂TiO2膜.采用X射线光电子能谱(XPS)、傅立叶红外(FTIR)、X射线衍射(XRD)、低温氮物理吸附、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)对光催化剂的晶相结构、光谱特征和表面结构进行表征.以气相甲苯为模型物,在自制光催化反应器中考察了催化剂在可见光下对气相有机污染物的去除性能.结果表明,La掺杂可诱发催化剂的可见光催化活性,500℃热处理的2.8%molLa掺杂TiO2膜在60min内即可完全去除6110.18mg/m3的气相甲苯;掺入的La主要以La2O3的形式存在,同时有一部分形成Ti-O-La键;La掺杂可抑制TiO2锐钛矿相向金红石相转变、提高相转变温度、减小晶粒尺寸及增大催化剂比表面积;La/TiO2薄膜表面光滑、致密,La的引入能有效抑制TiO2膜气孔的产生;La掺杂可提高TiO2在可见光区的吸收,使催化剂吸收边向长波移动;La的f轨道的电子跃迁和TiO2晶格扭曲是催化剂可见光活性提高的重要原因.
- 孙剑刘守新
- 关键词：可见光LA掺杂TIO2甲苯
- TiO_2光催化杀菌机理及应用研究进展被引量：23
- 2009年
- 光照TiO2表面产生强氧化性的活性氧基团,通过直接或间接的方式与细菌细胞结合,对环境微生物具有抑制或杀灭作用。与传统有机、无机抗菌剂相比,TiO2光催化杀菌具有持久、耐热、安全、不易产生耐药性、杀菌彻底等优点。另外,理论上光催化剂TiO2不消耗,可重复使用。主要介绍TiO2光催化剂的杀菌机理,及其在陶瓷、涂料、塑料、织物、水处理等领域的应用。并对TiO2抗菌材料的发展进行了展望。
- 张慧书刘守新
- 关键词：纳米TIO2杀菌机理光催化
- N、F共掺杂TiO_2可见光响应光催化剂的酸催化水解法制备及表征被引量：35
- 2008年
- 采用酸催化水解法由TiCl4、NH4F混合液合成N、F共掺杂可见光响应TiO2光催化剂(TONF).以苯酚为模型物,考察了催化剂在可见光区、紫外光区的催化活性.采用X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及低温氮物理吸附对光催化剂的晶相结构、光谱特征和表面结构等进行表征.结果表明,适量的N、F共掺杂TONF催化剂表现出较高的可见光催化活性.N、F共掺杂可显著提高TiO2分散性能,促进锐钛矿相的形成,抑制其向金红石相转变,提高相转变温度.N掺杂可提高TiO2在可见光区的吸收;F掺杂可使TiO2能隙变窄.
- 李晓辉刘守新
- 关键词：TIO2光催化剂
- TiO_2/ACF复合材料的Sol-Gel法制备及其对苯的去除性能被引量：13
- 2009年
- 以钛酸四丁酯为钛源,采用改进溶胶-凝胶法合成TiO2前驱体;采用浸渍-提拉法将TiO2前驱体负载在活性炭纤维(ACF)表面制得TiO2/ACF复合材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、低温液氮吸附等对TiO2/ACF复合材料晶相结构、表面结构等进行了表征.在静态自制光催化反应装置中紫外光照射条件下,以高浓度(2926.5mg/m3)气态苯考察TiO2/ACF对气相有机污染物的去除性能,以气相色谱-质谱(GC-MS)检测中间产物种类与分布.结果表明:TiO2于ACF表面形成完整薄层,随负载次数增加,TiO2/ACF比表面积下降;TiO2薄层变厚、开裂,甚至脱落.400℃煅烧时TiO2已完全转变为锐钛矿相,随煅烧温度升高,锐钛矿型TiO2晶粒尺寸变大,至700℃时开始有金红石相生成.负载2次,400℃煅烧TiO2/ACF复合材料TiO2/ACF-400-2表现出最高活性.TiO2/ACF对苯的去除过程中未检测到毒性较大的酚、醌类中间产物.
- 刘守新刘正锋
- 关键词：TIO2活性炭纤维溶胶-凝胶苯
- TiO_2/ACF的Sol-Gel法制备及其对甲基橙的去除历程
- 2011年
- 采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2/ACF复合材料。采用SEM、低温液氮吸附对TiO_2/ACF复合材料的结构进行表征。以甲基橙为模型物考察TiO_2/ACF对液相有机污染物的去除性能。通过液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)检测紫外光照射下TiO_2/ACF和TiO_2去除甲基橙过程中中间产物的种类与分布。结果表明:随着涂覆次数增加,复合材料比表面积下降,TiO_2涂层变厚、开裂,部分TiO_2脱落;煅烧温度决定TiO_2晶型结构和晶粒尺寸。涂覆2次、煅烧温度450 ℃所得TiO_2/ACF具有最高催化活性,100 min内对甲基橙的去除率高达100%,且循环使用5次后对甲基橙的去除率仍可达83.4%。ACF的负载减少了甲基橙去除过程中中间产物的种类和含量。在以TiO_2为光催化剂时检测到3种中间产物,甲基橙主要经过中间产物的路径被降解;而在TiO_2/ACF上以直接光催化降解为主,中间产物种类、数量均低于TiO_2。
- 孙剑刘守新
- 关键词：环境科学技术基础学科TIO2
- 吸附剂负载TiO_2光催化研究进展被引量：21
- 2008年
- TiO2光催化在废水处理、空气净化等环保领域展示出诱人前景。纳米TiO2光催化剂的负载化是实现其产业化的关键步骤之一。多孔吸附剂与纳米TiO2复合可提供对污染物的高浓度吸附环境,提高TiO2分散度,解决催化剂分离难题,是光催化领域的研究热点之一。本文对近年来国内外多孔吸附剂与纳米TiO2复合的发展情况进行了综述,着重介绍了负载型TiO2光催化剂的固定化方法、多孔吸附剂类型以及负载对光催化活性的影响机理。
- 刘正锋刘守新李晓辉王海亮李密
- 关键词：TIO2吸附剂光催化
- 吸附-光催化联用去除室内挥发性有机物被引量：12
- 2009年
- 多孔吸附剂吸附和纳米TiO2光催化是目前室内挥发性有机物(VOCs)去除所采用的主要手段,但存在吸附剂容量有限、饱和失效、TiO2光催化剂活性低、失活和负载困难等问题。多孔吸附剂与纳米TiO2联用,通过TiO2光催化作用可实现吸附剂的原位再生,增加吸附剂的吸附容量;通过多孔吸附剂的吸附作用可为TiO2光催化提供高浓度污染环境,提高催化剂活性,抑制催化剂失活,消除水蒸气对TiO2表面活性吸附位的竞争吸附,解决了催化剂分离难题,从而实现对室内VOCs污染的高效深度净化。本文对近年来多孔吸附剂与纳米TiO2光催化联用去除室内VOCs进行了综述。介绍了吸附-光催化联用去除室内VOCs的多孔吸附剂类型,吸附/光催化复合材料的制备方法及常用反应器,分析了吸附-光催化联用去除室内VOCs过程中水蒸气、催化剂失活对光催化的影响等问题。
- 孙剑李晓辉刘守新
- 关键词：TIO2光催化
- TiO_2/活性炭负载型光催化剂的溶胶-凝胶法合成及表征被引量：60
- 2008年
- 以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法在多孔活性炭(AC)表面合成TiO2前驱体,在氮气保护下程序升温处理制得TiO2/AC负载型光催化剂.采用X射线衍射、漫反射光谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、能量色散谱和低温液氮吸附等对光催化剂晶相结构、光谱特征及表面结构进行了表征.结果表明,AC可提高TiO2分散性能,降低TiO2团聚体的尺寸,并抑制其由锐钛矿相向金红石相的转变.TiO2与AC接触界面处有Ti-O-C键生成.另外,AC的含量对TiO2的能阈结构和晶粒大小影响不大.苯酚溶液的光催化降解测试结果表明,AC负载可为TiO2提供高浓度反应环境,适宜量的负载可显著提高TiO2对有机稀溶液的光催化降解活性.对于50mg/L苯酚的光催化降解,AC的质量分数分别为5%,9%和11%时催化剂协同系数分别为1.1,1.5和1.3.循环使用7次后,AC含量为9%的催化剂对苯酚的降解率仍达95.84%.
- 刘守新陈曦
- 关键词：活性炭溶胶-凝胶负载型光催化剂苯酚
- 一步水热法合成具有高催化活性的介孔氢氧化铟纳米晶被引量：3
- 2014年
- 以硝酸铟为原料,六亚甲基四胺(HMT)为沉淀剂,采用一步水热法合成具有高催化活性的介孔氢氧化铟纳米晶。采用XRD、TEM、FT-IR和DRS等对样品的晶相结构、形貌和光学性能进行表征。以甲苯为模型物,测试氢氧化铟的光催化性能。结果显示其对甲苯的光催化活性要高于TiO2(P25),且非常稳定,使用12次后其对甲苯的降解仍然可达90%。同时探讨了介孔氢氧化铟纳米晶的光催化机理。
- 李长玉刘国超刘守新
- 关键词：甲苯光催化剂
- 纳米炭球及其衍生物水热法制备研究进展被引量：2
- 2011年
- 综述了近年来采用水热法制备炭球及其衍生物的研究进展。主要从水热合成纳米炭球原料、产物形貌控制方面进行综述,总结了纳米炭球及其衍生物的生成机理,介绍了纳米炭球的重点应用领域及发展方向。
- 李敏孙剑李伟刘守新
- 关键词：水热形貌可控
