钛-铝合金表面二氧化钛纳米管的制备及生物矿化

采用电化学阳极氧化在钛-铝合金表面生成一层结构高度有序的二氧化钛纳米管阵列,并在模拟体液中进行生物矿化实验。利用扫描电子显微镜和X-射线衍射仪对TiO2纳米管的结构形貌以及通过生物矿化生成的羟基磷灰石涂层进行了表征。实验结果表明,钛-铝合金表面的TiO2纳米管直径为80～100nm,管长约1μm。在模拟体液中的矿化实验结果证明在TiO2纳米管上沉积了羟基磷灰石涂层。     

硫化镉复合二氧化钛纳米管阵列光电化学研究

采用阳极氧化法在钛片表面制备出了内径约70 nm,管壁厚度约30 nm的整齐有序的TiO_2纳米管列阵,而后通过浸渍法得到Cd S复合的TiO_2纳米管阵列。XRD和SEM分析样品晶型以及形貌特征的结果表明,随着浸渍次数的增加,TiO_2纳米管阵列上复合的CdS的量也随之增加。利用电化学工作站测定样品光电转化性能,结果表明,在TiO_2纳米管阵列上适量地复合CdS可以有效提高其光电转化效率,并且在浸渍次数为2次时,复合TiO_2纳米管阵列具有最佳光电化学性能,与纯二氧化钛纳米管的光电流为0.26 m A/cm~2,太阳光转化率为0.95%相比较,其光电流可达到0.58 m A/cm~2,太阳光转化率可达到4.02%,分别高于纯二氧化钛纳米管的2倍和4倍。     

无机复合涂层对碳纤维性能的影响

采用溶胶-浸渍法在碳纤维表面制备了二氧化钛-二氧化硅复合涂层。考察了钛溶胶与硅溶胶体积比、浸渍方式、浸渍次数对涂层的影响。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）分析了涂层的相组成及形貌。通过静态等温氧化实验考察了复合涂层碳纤维的抗氧化性能。结果表明：钛溶胶与硅溶胶体积比为15∶1条件下采用真空超声浸渍3次,制备的复合涂层均匀、完整、致密,与碳纤维表面结合良好,涂层抗氧化性能好,涂层二氧化钛为锐钛矿型、二氧化硅为无定型。将复合涂层碳纤维在400 ℃连续氧化15 h,其质量损失率仅为5.91%。     

柠檬酸对钛阳极氧化TiO_2纳米管光电响应的影响

在金属钛上通过阳极氧化制备二氧化钛纳米管阵列,用扫描电镜、X-射线衍射、紫外-可见漫反射及电流-时间曲线等方法表征电解液中柠檬酸添加剂对所得二氧化钛纳米管阵列结构和性能的影响。结果表明,柠檬酸的添加使二氧化钛纳米管阵列表面形貌发生显著变化,在其管口产生晶须絮状堆积物,但二氧化钛晶型结构没有变化,仍以锐钛矿型为主。所得纳米管阵列对可见光具有良好的吸收性,同时对偏电压具有良好的响应,增大偏电压,纳米管阵列的光电流增加值更大。     

二氧化钛纳米管阵列的制备及其强化传热应用

分别以无机酸性溶液(氟化铵和硫酸)和有机中性溶液(氟化铵和丙三醇)作为电解液,采用阳极氧化法在钛板表面制备出二氧化钛纳米管阵列,并以制得的纳米表面作为换热壁面,对其强化传热的性能进行实验研究。通过场发射扫描电镜表征其微观结构形貌,利用接触角测量仪检测表面的静态接触角。结果表明,有机中性溶液制备出的纳米管管径大、管壁厚,两种方法得到的纳米表面均具有亲水特性,接触角明显减小。池沸腾实验中,与未处理的钛板相比,纳米表面能够产生更多的汽化核心,有利于提高传热系数及临界热流密度。其中有机中性溶液条件下制备的纳米表面的传热系数和临界热流密度分别达到了10 kW/(m~2·℃)和330 kW/m~2,相比于未处理的钛板分别提高了66.7%和15.8%。     

纳米二氧化钛管阵列的制备及其光催化氧化降解甲基橙性能的研究

本文采用电化学阳极氧化法制备了管径为90—150nm的纳米管阵列。采用SEM和XRD对制备的二氧化钛纳米管阵列进行了表征。考察了焙烧温度对阳极氧化法制备纳米二氧化钛管阵列晶形结构的影响。将所制备的纳米管用于光催化降解甲基橙反应,考察了其在通气和不通气条件下光催化降解甲基橙的性能。结果显示：在550℃下焙烧的纳米管阵列具有良好的催化活性;反应器中通氧气可以提高纳米二氧化钛对甲基橙的光催化活性。     

Pt/TiO_2纳米管的制备及光催化性能探究

采用原位阳极二次氧化法,在钛基底上制得双层分级结构TiO2纳米管,采用SEM、XRD和UV-DRS等对样品的表面形貌、晶型和紫外-可见吸收光谱进行了表征,并通过傅里叶红外光谱考量光催化降解甲醛的氧化产物来研究掺杂Pt前后的阵列式TiO2纳米管的光催化性能。结果表明,负载Pt后的双层分级结构TiO2纳米管吸收光谱范围增加,其光响应范围增大,并由于肖特基结的作用阻止了电子-空穴的复合几率,使得其光催化性能大大增强。     

二氧化钛纳米管阵列制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

以NH4F的乙二醇溶液为电解液,采用阳极氧化法在钛板上制备二氧化钛纳米管阵列,通过调控氧化电压改变纳米管的长度和管径,得到了长度为10～45μm、管径为50～150nm的二氧化钛纳米管.分析了阳极氧化实验条件对TiO2纳米管尺寸的影响,并研究了TiO2纳米管阵列的尺寸对染料敏化太阳能电池(dye-sensitized ...     

载银TiO_2纳米管阵列的制备及性能（英文）

为了增加生物医用钛及其合金的生物活性和其他特殊功能,对钛合金表面进行改性和功能化。采用阳极氧化法在钛合金表面制备出TiO2纳米管阵列,再用真空浸渍法制备载银TiO2纳米管阵列;研究了载银TiO2纳米管阵列的抗菌作用。结果表明:阳极氧化法使钛合金表面形成高度整齐的TiO2纳米管阵列,其管径为150~200nm,管长为400~500nm,管壁厚为20nm,且纳米银颗粒沉积在纳米管的管口及管壁上,其粒径约为10~20nm。在磷酸盐缓冲液中,银离子释放时间至少能够持续13d。该载银TiO2纳米管阵列对金黄葡萄球菌和大肠杆菌具有一定的抑制作用。     

Ti/TiO_2/Pd纳米电极的制备和电催化性能

采用阳极氧化法在纯钛表面生成结构高度有序的二氧化钛纳米管阵列,并通过室温固相反应制备了钯纳米颗粒。采用自组装方法将钯纳米颗粒修饰到Ti/TiO2表面制备了Ti/TiO2/Pd纳米电极。利用电子扫描显微镜、X-射线衍射分析二氧化钛纳米管、钯纳米颗粒和纳米电极的微观结构和表面形貌,并研究了Ti/TiO2/Pd纳米电极对甲醇的电催化性能。结果表明,TiO2纳米管排列整齐有序,Ti/TiO2/Pd电极中Pd纳米颗粒均匀分散在TiO2纳米管表面。电化学测试结果表明,Ti/TiO2/Pd纳米电极对甲醇的电催化氧化过程具有很好的电催化活性。     

高盐海水中盐度对污垢沉积特性的影响

污垢沉积过程十分复杂。管材的种类、海水的成分、盐度和温度等因素都会影响污垢的沉积特性。选用人工海水为工质,在温度为80℃,盐度为6%、8%和10%时,对静态条件下铜管和钛管表面污垢的沉积特性进行对比研究。通过实验得出,金属表面污垢质量增量在盐度为8%时最大。钛管表面污垢主要以片状的Mg(OH)₂和少量的CaCO₃为主,而铜管表面的Mg(OH)₂晶体成团聚形态,并且表面附着大量的方解石CaCO₃和少量的文石CaCO₃。在相同盐度下,两种金属表面污垢的沉积趋势不同。在金属表面没有观察到CaSO₄形态的晶体析出。     

长程TiO2纳米管阵列表面的超声清洗及其光催化性能

通过阳极氧化法在NH4F/乙二醇/H₂O的电解液中制备了长程TiO₂纳米管阵列。借助超声手段分别采用蒸馏水、丙酮和异丙醇作为超声介质清除了TiO₂纳米管阵列表面的集束,探讨其对TiO₂纳米管阵列光催化活性的影响。采用SEM、TG和XRD等对TiO₂纳米管阵列进行表征。结果表明,超声处理明显清除了纳米管阵列表面集束,超声介质对清洗过程有重要影响,丙酮相对于蒸馏水和异丙醇更适合作为超声介质,且超声超过30 min,纳米管阵列的光催化活性得到明显提高。     

The effect of Pt on the photocatalytic degradation pathway of methylene blue over TiO2 under ambient conditions

The high performance photocatalytic TiO₂ films were successfully obtained by a galvanostatic anodization of metallic titanium using the optimum anodization condition, subsequent to pre-nitridation treatment. The optimized anodization parameters on the formation of high photocatalytic TiO₂ film were investigated. The pre-nitridation treatment was performed by annealing metallic Ti under a nitrogen atmosphere of 0.1 MPa. The anodized TiO₂ film showed the high photocatalytic activities to decompose not only gaseous acetaldehyde but also tetrachloroethylene, which revealed that the anodized TiO₂ film is a possible candidate of the photocatalyst for environmental purifications comparable to the best photocatalyst of fine crystalline powder.     

Ni-P-PTFE复合镀层对颗粒污垢沉积特性影响研究

为探究Ni-P-PTFE复合镀层对颗粒污垢沉积特性的影响,利用化学镀工艺在碳钢表面制备Ni-P-PTFE复合镀层,以TiO₂纳米颗粒为研究对象,通过实验和理论分析的方式研究了不同表面能（PTFE浓度）下Ni-P-PTFE复合镀层在TiO₂悬浮液中的颗粒污垢沉积特性。结果表明：相比于碳钢试样,Ni-P-PTFE复合镀层对于TiO₂颗粒沉积具有较好的抑制效果。随着PTFE浓度的增加,复合镀层的表面能降低,污垢沉积量呈下降趋势,在表面能为26.8 mJ/m²（PTFE=12 ml/L）时,TiO₂颗粒污垢在Ni-P-PTFE复合镀层的沉积量最小。实验结果与应用扩展的DLVO理论计算出的最佳表面能结果相一致,也为针对不同类型颗粒在换热表面的沉积的抑垢提供了指导施镀的依据。     

Ni-P-PTFE复合镀层对颗粒污垢沉积特性影响研究

为探究Ni-P-PTFE复合镀层对颗粒污垢沉积特性的影响,利用化学镀工艺在碳钢表面制备Ni-P-PTFE复合镀层,以TiO₂纳米颗粒为研究对象,通过实验和理论分析的方式研究了不同表面能（PTFE浓度）下Ni-P-PTFE复合镀层在TiO₂悬浮液中的颗粒污垢沉积特性。结果表明：相比于碳钢试样,Ni-P-PTFE复合镀层对于TiO₂颗粒沉积具有较好的抑制效果。随着PTFE浓度的增加,复合镀层的表面能降低,污垢沉积量呈下降趋势,在表面能为26.8 mJ/m²（PTFE=12 ml/L）时,TiO₂颗粒污垢在Ni-P-PTFE复合镀层的沉积量最小。实验结果与应用扩展的DLVO理论计算出的最佳表面能结果相一致,也为针对不同类型颗粒在换热表面的沉积的抑垢提供了指导施镀的依据。     

基于阳极氧化法的TiO2纳米管制备及生成过程分析

运用阳极氧化法制备TiO₂纳米管，探讨了TiO₂纳米管紫外光催化净化头孢噻肟钠抗生素废水的效果，采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对TiO₂纳米管进行了表征分析。SEM结果显示，制备的TiO₂材料表面呈阵列排布的多孔状，内径大小均匀，管径分布在30~45nm之间，管阵列呈蜂窝状，与钛板表面垂直，对比煅烧前后的TiO₂纳米管XRD图，发现煅烧后样品的XRD图出现了TiO₂锐钛矿型特征衍射峰和金红石型特征衍射峰。讨论了TiO₂纳米管的生成机理，认为纳米管的形成过程主要有最初氧化层的形成、孔核的形成、由孔核演变成微孔、微孔生长并出现空隙、形成纳米阵列管过程。     

板式换热器Ni-P-TiO2复合纳米镀层微生物污垢特性

换热器微生物污垢问题普遍存在于能源化工领域，污垢的聚集会导致设备的流动阻力、燃料消耗和维护成本支出大幅度增加。本文采用复合纳米镀层来抑制和减轻换热表面的微生物污垢的附着和沉积。首先采用化学镀的方式，在板式换热器的不锈钢316板上镀覆 Ni-P-TiO₂复合纳米镀层和对照性的Ni-P 镀层。基于板式换热器的微生物污垢在线监测实验系统，研究了镀覆Ni-P-TiO₂复合纳米镀层的板式换热器微生物污垢特性。结果表明，清洁状态下，镀覆两种镀层的板式换热器其摩擦系数（f）和Nusselt数（Nu）相较未镀覆板式换热器均略有增加；微生物污垢实验后，相比较未镀覆的板式换热器，镀覆Ni-P镀层的板式换热器污垢热阻减少了8.36%~23.07%，而镀覆Ni-P-TiO₂复合纳米镀层的板式换热器污垢热阻减少了16.6%~30.96%；在相同微生物污垢实验工况下，镀覆Ni-P-TiO₂复合纳米镀层的板式换热器的摩擦系数（f）相比Ni-P镀层的低2.54%~11.82%，但Nu却明显高于Ni-P镀层达8.47%~9.45%，并且污垢热阻明显小于Ni-P镀层达10.66%~18.18%，镀覆Ni-P-TiO₂复合纳米镀层的板式换热器展现了优异的强化传热性能和抑垢性能。     

羧酸改性钛白粉促进光固化研究

采用油酸对商用二氧化钛进行表面改性,通过 X-射线光电子能谱仪（ XPS）、红外光谱（FT-IR）和 X射线粉末衍射分析（ XRD）对改性后的 TiO₂粒子进行了结构表征,并借助热重分析测定了改性剂的含量。采用光差示扫描量热法（ photo-DSC）研究了无机膜保护型 TiO₂、去包膜型 TiO₂、油酸改性 TiO₂和三甲基苯甲酰二苯基氧化膦（ TPO）对丙烯酸酯光聚合动力学的影响。结果表明：油酸改性的 TiO₂与无机膜保护的 TiO₂和去包膜的 TiO₂相比,能在空气中引发丙烯酸酯的光聚合,并能增强以 TPO为光引发剂的丙烯酸酯的光聚合,从而在相同固化效果下,可减少小分子光引发剂的添加,降低残留。本研究为后续紫外光（UV）固化白色涂料、油墨固化不完善等问题提供了解决途径。     

TiO2纳米管阵列表面的池沸腾实验

以多个不同管径的TiO₂纳米管阵列表面以及不同Ti表面作为换热壁面,以去离子超纯水作为工质,进行重复池沸腾实验。在实验前后进行了样品润湿性能测试实验,测量了超纯水在样品表面上的静态接触角;在实验中,使用高速摄像机观测气泡动力学过程。实验结果表明,管径不是对池沸腾换热性能产生重要影响的唯一主要因素,管径尺度的凹坑难以形成有效的汽化核心,不利于强化换热。实验中没有观察到大量微小气泡,证实没有大量有效的汽化核心。由于TiO₂纳米管阵列表面的润湿性能较好,其能明显提高池沸腾的临界热通量（CHF）,最大增幅度可达116%。但部分样品在经历CHF后会出现脱落现象,脱落后,CHF明显降低。     

A direct electrochemical route from oxides to TiMn2 hydrogen storage alloy☆

This study is for investigating the direct electro-deoxidation of mixed TiO2–MnO2 powder to prepare TiMn2 al oy in molten calcium chloride. The influences of process parameters, such as sintering temperature, cell voltage, and electrolysis time, on the electrolysis process were examined to investigate the mechanism of al oy formation. The composition and morphology of the products were analyzed by XRD and SEM, respectively. The electrochemical property of TiMn2 al oy was investigated by cyclic voltammetry measurements. The results show that pure TiMn2 can be prepared by direct electrochemical reduction of mixed TiO2/MnO2 pellets at a voltage of 3.1 V in molten calcium chloride of 900 °C for 7 h. The electro-deoxidation proceeds from the reduction of manganese oxides to Mn, which is reduced by TiO2 or CaTiO3 to form TiMn2 al oy. The cyclic voltammetry measurements using pow-der microelectrode show that the prepared TiMn2 al oy has good electrochemical hydrogen storage property. ? 2015 The Chemical Industry and Engineering Society of China, and Chemical Industry Press. Al rights reserved.