介孔TiO2

摘要： 利用太阳能驱动半导体光催化剂进行光催化降解污染物和产氢被认为是解决环境问题和能源危机最有效的方法之一.在众多的半导体光催化剂中,TiO_(2)因其优异的化学稳定性、环境友好和成本低等优点,在光催化领域具有不可或缺的作用.介孔TiO_(2)由于具有独特的介孔结构,更有利于光催化过程中反应物的吸附和传输.然而,单一TiO_(2)具有较高的光生载流子重组效率和低的光利用率等缺点,导致其光催化活性低.通过负载助催化剂可以增强光吸收、促进光生载流子的分离以及提供更多活性位点,是提高光催化活性的一种有效策略.目前,常用的高效助催化剂主要为贵金属,如Pt,Pd和Au等,但昂贵的价格及稀缺性限制了其在未来的广泛应用.因此,寻找新型的非贵金属助催化剂来提高光催化剂的活性具有重要意义.MXene作为一种新型的二维过渡金属碳化物和/或氮化物,具有丰富的表面亲水性官能团、良好的金属导电性和较高的载流子迁移率等特性,适合用于光催化中作为助催化剂来提高光催化性能.受此启发,本文利用静电自组装策略将介孔TiO_(2)纳米颗粒均匀地固定在Ti_(3)C_(2)MXene助催化剂上,构建了紧密的介孔TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)复合材料,并研究其光催化降解甲基橙(MO)和产氢性能.Zeta电位测试结果表明,带有相反表面电荷的介孔TiO_(2)和Ti_(3)C_(2)可以通过静电作用构筑稳定的复合材料.X-射线粉末衍射、拉曼光谱、X-射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜等表征也进一步表明,成功制备了介孔TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)复合材料.XPS也证明在复合材料中光生电子从TiO_(2)转移到Ti_(3)C_(2)助催化剂上,表明两者之间具有强相互作用.BET测试结果表明,相比单一的介孔TiO_(2),复合材料具有更大的比表面积和孔体积,可提供更多的活性位点,有利于提高光催化活性.紫外-可见漫反射光谱表明,Ti_(3)C_(2)助催化剂的引入提高了材料的光吸收能力.荧光光谱、时间分辨荧光光谱、光电流密度和电化学阻抗等测试结果表明,复合材料具有优异的光生载流子分离和转移能力.在光催化性能测试中,最佳Ti_(3)C_(2)含量(3wt%)的介孔TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)复合材料在40 min内对MO的光催化降解效率可达99.6%,并利用自由基捕获实验和电子自旋共振表征证实了活性物种·O_(2)-和·OH在光催化降解过程中起主要作用.此外,该复合材料也表现出了较好的产氢性能(218.85μmolg^(-1)h^(-1)),约为单一介孔TiO_(2)的5.6倍,且三次循环后仍保持稳定的产氢效率.综上,MXene族材料可以作为一种高效的非贵金属助催化剂应用于光催化领域.

摘要： 在石英平板介质阻挡放电(DBD)反应器中,采用氮气(N)低温等离子体改性制备介孔TiO_(2)光催化剂(M-TiO_(2))。借助XRD、TEM、BET、UV-vis DRS和XPS等手段对M-TiO_(2)进行表征分析。结果表明,N等离子体与煅烧相结合的处理方式下制得的M-TiO_(2)较单纯煅烧处理方式具有更优的可见光催化性能。当CTAB/Ti摩尔比为1/3时,三种M-TiO_(2)中M-TiO_(2)(CTP+C)的比表面积最高(238.2m^(2)/g),禁带宽度最窄(2.51e V),O/O最大(35.7%);可见光持续照射240min时,M-TiO_(2)(CTP+C)对甲基橙(MO)的光降解率最高,达90%以上,且循环稳定性良好。N低温等离子体改性过程可有效改善M-TiO_(2)晶粒的分散性,促进Ti向Ti的转化,其可见光催化活性的提高主要归因于氧空位、间隙碳和间隙氮三者的共同作用。活性物种捕获实验和莫特-肖特基曲线测试结果表明,可见光下降解甲基橙的过程中起主要作用的是O_(2)和h^(+)。在此基础上,给出了M-TiO_(2)(CTP+C)可见光催化的机理模型。

摘要： 本研究以氮掺杂酶解玉米芯残渣碳量子点(E-N-CQDs)和介孔TiO2进行复合,构建了介孔TiO2/E-N-CQDs复合光催化剂体系,对其进行了分析表征,并探讨了其对水相中亚甲基蓝(MB)的降解能力.结果表明,E-N-CQDs具有良好的荧光性能,且其表面羧基、氨基等发色基团和助色基团增强了其荧光特性;介孔TiO2具有较大的比表面积,孔径8～32 nm;与介孔Ti02相比,光照300 min时,介孔TiO2/E-N-CQDs对MB的降解率达到89％,提高了59％.由此可见,碳量子点的加入可显著提高介孔TiO2的光催化降解能力,提高了对可见光的利用率.

摘要： 采用溶胶-凝胶法,以乙二胺四乙酸(EDTA)为模板,在N2等离子体低温处理作用下得到了改性的EA-TiO2吸附材料,分析表明:EA-TiO2具有规整的介孔结构,比表面积为459 m2/g,平均孔径为2.8 nm,介孔表面具有大量的羧基官能团.该介孔材料EA-TiO2在最优条件下:GTL初始浓度4 mg/L,吸附剂用量0.03 mg/L,反应温度25°C,反应时间40 min,GTL的去除率高达90％.同时,该材料再生循环使用10次,GTL的去除率仍高达89.4％,具有较高的稳定性.

摘要： 介绍了采用软模板法和硬模板法制备介孔TiO2的方法及其优缺点.软模板法和硬模板法制备介孔TiO2的原理都是先将钛前驱体与模板进行组装,再通过焙烧等方式去除模板得到介孔结构.二者之间的区别在于所使用的模板不同,软模板容易得到,种类较多且方法简单,但不易控制介孔的结构;硬模板虽然种类较少,但胜在可以控制介孔的结构和性能.

摘要： 以钛酸四丁酯为先驱体,冰醋酸为螯合剂,利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备出介孔纳米TiO2光催化剂.采用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),N2吸附-解吸BET技术对其组织结构进行表征,以甲基橙为降解物测定介孔TiO2光催化剂的光催化性能,并研究了不同温度下TiO2的相变及对光催化性能的影响.结果表明:溶胶-凝胶法制备的纳米介孔TiO2经500 °C热处理后完全转变为锐钛矿结构,晶粒尺寸约33 nm,比表面积达到95.339 m2/g,孔容0.095 cm3/g,孔径约11 nm.介孔TiO2光催化剂的最佳热处理温度是500 °C,此时甲基橙的降解率最高,可达90﹪.

摘要： 以钛酸四丁酯为先驱体,冰醋酸为螯合剂,利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备出介孔纳米TiO2光催化剂.采用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),N2吸附-解吸BET技术对其组织结构进行表征,以甲基橙为降解物测定介孔TiO2光催化剂的光催化性能,并研究了不同温度下TiO2的相变及对光催化性能的影响.结果表明:溶胶-凝胶法制备的纳米介孔TiO2经500 °C热处理后完全转变为锐钛矿结构,晶粒尺寸约33 nm,比表面积达到95.339 m2/g,孔容0.095 cm3/g,孔径约11 nm.介孔TiO2光催化剂的最佳热处理温度是500 °C,此时甲基橙的降解率最高,可达90﹪.

摘要： 以钛酸四丁酯为先驱体,冰醋酸为螯合剂,利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备出介孔纳米TiO2光催化剂.采用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),N2吸附-解吸BET技术对其组织结构进行表征,以甲基橙为降解物测定介孔TiO2光催化剂的光催化性能,并研究了不同温度下TiO2的相变及对光催化性能的影响.结果表明:溶胶-凝胶法制备的纳米介孔TiO2经500 °C热处理后完全转变为锐钛矿结构,晶粒尺寸约33 nm,比表面积达到95.339 m2/g,孔容0.095 cm3/g,孔径约11 nm.介孔TiO2光催化剂的最佳热处理温度是500 °C,此时甲基橙的降解率最高,可达90﹪.

摘要： 以钛酸四丁酯为原料,柠檬酸为抑制剂,在室温下采用水解沉淀法制备出纳米介孔TiO2粉体。采用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),N2吸附/脱附等技术对其组织结构进行表征并研究了不同热处理温度对TiO2相变的影响。结果表明：纳米介孔TiO2粉体晶粒尺寸在30nm左右,比表面积为85.452m2/g,孔容0.05cm3/g,孔径在4～10nm左右.500°C热处理样品具有完整的四方相锐钛矿型TiO2结构。经TEM分析结果表明,介孔TiO2样品经500°C热处理1h后呈类球型颗粒,尺寸均匀,而且孔隙已经连成网络状结构。

摘要： 以钛酸四丁酯为原料,柠檬酸为抑制剂,在室温下采用水解沉淀法制备出纳米介孔TiO2粉体。采用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),N2吸附/脱附等技术对其组织结构进行表征并研究了不同热处理温度对TiO2相变的影响。结果表明：纳米介孔TiO2粉体晶粒尺寸在30nm左右,比表面积为85.452m2/g,孔容0.05cm3/g,孔径在4～10nm左右.500°C热处理样品具有完整的四方相锐钛矿型TiO2结构。经TEM分析结果表明,介孔TiO2样品经500°C热处理1h后呈类球型颗粒,尺寸均匀,而且孔隙已经连成网络状结构。

摘要： 以钛酸四丁酯为原料,柠檬酸为抑制剂,在室温下采用水解沉淀法制备出纳米介孔TiO2粉体。采用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),N2吸附/脱附等技术对其组织结构进行表征并研究了不同热处理温度对TiO2相变的影响。结果表明：纳米介孔TiO2粉体晶粒尺寸在30nm左右,比表面积为85.452m2/g,孔容0.05cm3/g,孔径在4～10nm左右.500°C热处理样品具有完整的四方相锐钛矿型TiO2结构。经TEM分析结果表明,介孔TiO2样品经500°C热处理1h后呈类球型颗粒,尺寸均匀,而且孔隙已经连成网络状结构。

摘要： TiO2是目前最常用的光催化剂,但其光催化效率有待于进一步提高.自1995年Antonelli等首次合成介孔TiO2以来,由于其具有大比表面积和规整的孔道结构,成为新型TiO2光催化剂的发展方向.很多研究都围绕着提高对介孔TiO2进行修饰[2]以及介孔TiO2的热稳定性和结晶度.贵金属修饰介孔TiO2[3,4]可以有效改善TiO2表面电子的传递,提高TiO2表面性质,表面电子传递,关键问题是修饰金属的均匀分布以及和TiO2的相互作用.本文通过表面活性剂自组装,将金离子均匀规定在TiO2前驱体的液晶相中,再经过原位热分解还原,获得具有高分散金纳米颗粒修饰的介孔TiO2.以光催化降解复合污染物苯酚和重铬酸钾为探针,显示上述方法的金修饰对光催化活性有明显的促进作用。

摘要： TiO2是目前最常用的光催化剂,但其光催化效率有待于进一步提高.自1995年Antonelli等首次合成介孔TiO2以来,由于其具有大比表面积和规整的孔道结构,成为新型TiO2光催化剂的发展方向.很多研究都围绕着提高对介孔TiO2进行修饰[2]以及介孔TiO2的热稳定性和结晶度.贵金属修饰介孔TiO2[3,4]可以有效改善TiO2表面电子的传递,提高TiO2表面性质,表面电子传递,关键问题是修饰金属的均匀分布以及和TiO2的相互作用.本文通过表面活性剂自组装,将金离子均匀规定在TiO2前驱体的液晶相中,再经过原位热分解还原,获得具有高分散金纳米颗粒修饰的介孔TiO2.以光催化降解复合污染物苯酚和重铬酸钾为探针,显示上述方法的金修饰对光催化活性有明显的促进作用。

摘要： TiO2是目前最常用的光催化剂,但其光催化效率有待于进一步提高.自1995年Antonelli等首次合成介孔TiO2以来,由于其具有大比表面积和规整的孔道结构,成为新型TiO2光催化剂的发展方向.很多研究都围绕着提高对介孔TiO2进行修饰[2]以及介孔TiO2的热稳定性和结晶度.贵金属修饰介孔TiO2[3,4]可以有效改善TiO2表面电子的传递,提高TiO2表面性质,表面电子传递,关键问题是修饰金属的均匀分布以及和TiO2的相互作用.本文通过表面活性剂自组装,将金离子均匀规定在TiO2前驱体的液晶相中,再经过原位热分解还原,获得具有高分散金纳米颗粒修饰的介孔TiO2.以光催化降解复合污染物苯酚和重铬酸钾为探针,显示上述方法的金修饰对光催化活性有明显的促进作用。

摘要： TiO2是目前最常用的光催化剂,但其光催化效率有待于进一步提高.自1995年Antonelli等首次合成介孔TiO2以来,由于其具有大比表面积和规整的孔道结构,成为新型TiO2光催化剂的发展方向.很多研究都围绕着提高对介孔TiO2进行修饰[2]以及介孔TiO2的热稳定性和结晶度.贵金属修饰介孔TiO2[3,4]可以有效改善TiO2表面电子的传递,提高TiO2表面性质,表面电子传递,关键问题是修饰金属的均匀分布以及和TiO2的相互作用.本文通过表面活性剂自组装,将金离子均匀规定在TiO2前驱体的液晶相中,再经过原位热分解还原,获得具有高分散金纳米颗粒修饰的介孔TiO2.以光催化降解复合污染物苯酚和重铬酸钾为探针,显示上述方法的金修饰对光催化活性有明显的促进作用。

摘要： 本发明涉及介孔二氧化钛及其SO42-/TiO2固体超强酸制备方法及SO42-/TiO2固体超强酸。该方法以工业硫酸钛液为原料，经分步水解得介孔偏钛酸，偏钛酸经水洗后分离，干燥、焙烧得介孔二氧化钛；或水洗时控制偏钛酸中Fe2+及SO42-含量，分离、干燥、焙烧得介孔SO42-/TiO2固体超强酸。本发明所得介孔二氧化钛小角X射线衍射谱图如图2所示，其比表面积150～200m2/g，并具有良好的热稳定性；所得介孔SO42-/TiO2固体超强酸属掺铁的SO42-/TiO2型，硫含量1～8%，铁含量0.02～3%，孔径2～8nm，比表面积约200m2/g，以酯化反应为目标反应，显示出良好的催化活性。

摘要： 以介孔碳和介孔二氧化硅为硬模板制备介孔LaFeO

摘要： 本发明涉及一种中空介孔二氧化硅微球、中空介孔二氧化硅微球装载防晒剂及其制备方法和应用。所述中空介孔二氧化硅微球通过如下方法制备得到：将阳离子表面活性剂和油相溶于水和有机溶剂的混合溶剂中，搅拌加入有机硅源和氨水，于30~90°C下反应5~24h，离心，洗涤，干燥，然后于300~600°C下煅烧2~6h即得到中空介孔二氧化硅微球；所述阳离子表面活性剂和油相的质量体积比为0.2~0.7:5~25g/mL；所述油相、水、有机溶剂、有机硅源和氨水的体积比为20~70:10~40:2~10:0.5~3。本发明提供的中空介孔二氧化硅微球粒径均一、分散性好，且具有较大的孔体积和空腔，具有较高的防晒剂装载量。

摘要： 本发明提供了一种介孔二氧化硅、羧基化介孔二氧化硅、载药体系及其制备方法和应用，涉及纳米载药材料技术领域。本发明提供的介孔二氧化硅的制备方法，本发明采用溶胶凝胶法，以硅源作为硅前体，以十六烷基三甲基溴化铵作为模板剂，以氨水作为pH调节剂和催化剂，以乙醇和水作为溶剂，通过控制各原料的配比，在反应过程中胶束自组装为模板，实现了对MSN的孔体积和孔径的调节，然后在模板表面沉积硅前体形成硅壳，实现了对MSN的粒径的调节，通过煅烧去除模板，从而实现了介孔二氧化硅的粒径、比表面积、孔体积和孔径的可调；而且制备过程中无需加入三乙醇胺，制备过程安全环保，生产成本低，能够实现规模化生产。

摘要： 本发明提供一种氧化还原法合成的介孔二氧化锰、金属掺杂的介孔二氧化锰及方法，选择成本低廉，环境友好型的植物多酚单宁酸为还原剂，高锰酸钾为氧化剂，在不同性质界面上发生氧化还原反应，得到了不同组成、不同形貌与结构的介孔MnO2，其中Cu、Fe、Ni或Zn均匀分散在MnO2纳米球中，明显提高材料的催化活性。本发明克服了现有技术合成耗时复杂、成本高、合成结构种类单一、不具有普适性以及不能在各种基底材料上沉积介孔MnO2、最终不能满足实际应用中对材料的要求问题。

摘要： 本发明的介孔二氧化硅微粒，具备具有第一介孔的粒子内部、和被覆上述粒子内部的粒子外周部。上述粒子外周部，含有包含有机二氧化硅的有机二氧化硅被覆部。上述有机二氧化硅，包含二氧化硅骨架内的两个Si之间被有机基团交联的交联型有机二氧化硅。

摘要： 本发明涉及介孔二氧化钛及其SO42－/TiO2固体超强酸制备方法及SO42－/TiO2固体超强酸。该方法以工业硫酸钛液为原料，经分步水解得介孔偏钛酸，偏钛酸经水洗后分离，干燥、焙烧得介孔二氧化钛；或水洗时控制偏钛酸中Fe2+及SO42－含量，分离、干燥、焙烧得介孔SO42－/TiO2固体超强酸。本发明所得介孔二氧化钛小角X射线衍射谱图如图2所示，其比表面积150～200m2/g，并具有良好的热稳定性；所得介孔SO42－/TiO2固体超强酸属掺铁的SO42－/TiO2型，硫含量1～8％，铁含量0.02～3％，孔径2～8nm，比表面积约200m2/g，以酯化反应为目标反应，显示出良好的催化活性。

摘要： 一种在介孔二氧化硅为硅源前驱体的体系中无介孔模板剂直接水热法原位制备介孔分子筛的方法，属于分子筛制备的技术领域。本发明以四丙基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基溴化铵、四乙基氢溴铵作为微孔模板剂，利用介孔二氧化硅作为硅源，在介孔的基底上进行分子筛晶体的形成和生长，合成出了介孔分子筛具有较好的晶化程度，较高的微孔比表面积、较大外比表面积和较大的微孔体积。本发明合成的ZSM‑5和Beta分子筛具有很大的介孔体积，在分子筛催化领域极大的提高了传质速率，具有很广阔的工业前景。

摘要： 以介孔碳和介孔二氧化硅为硬模板制备介孔LaFeO

摘要： 本发明提供一种氧化还原法合成的介孔二氧化锰、金属掺杂的介孔二氧化锰及方法，选择成本低廉，环境友好型的植物多酚单宁酸为还原剂，高锰酸钾为氧化剂，在不同性质界面上发生氧化还原反应，得到了不同组成、不同形貌与结构的介孔MnO2，其中Cu、Fe、Ni或Zn均匀分散在MnO2纳米球中，明显提高材料的催化活性。本发明克服了现有技术合成耗时复杂、成本高、合成结构种类单一、不具有普适性以及不能在各种基底材料上沉积介孔MnO2、最终不能满足实际应用中对材料的要求问题。