二氧化硅改性二氧化钛光催化活性研究进展

二氧化钛是有代表性的一种n型半导体氧化物，其具有稳定性好、光催化效率高和不产生二次污染等特点，在很多方面有着广阔的应用前景。二氧化硅改性后的二氧化钛具有粒径小、比表面积大、吸附能力强、提高光催化效果等特点。介绍了二氧化硅改性二氧化钛的机理、制备方法以及其光催化效果。根据二氧化钛和二氧化硅的结合方式，分别从复合半导体、二氧化硅作负载、二氧化钛表面包覆二氧化硅等几方面进行总结。     

纳米氧化钛氧化硅复合光催化剂的制备及表征

以硅酸钠、硫酸钛为原料，添加乙二醇单甲醚，采用沸腾回流水解法，制备出二氧化钛-二氧化硅复合光催化剂。讨论了二氧化钛-二氧化硅复合光催化剂的最佳制备条件，并用XRD、XPS、TEM、BET等手段对样品进行了表征。结果表明，所制备的二氧化钛-二氧化硅复合光催化剂，由锐钛矿型二氧化钛和无定型二氧化硅组成，粒径在10nm左右。     

钛硅体系的制备与特性

采用水解法制备二氧化硅掺杂的二氧化钛体系；用X射线衍射、激光粒度仪、IR对其进行表征；观察其对甲基橙的光催化性能，并与纯二氧化钛体系性能对此；结果表明掺杂改变了钛硅结合，最小粒度有最好催化性能。     

二氧化硅-二氧化钛复合氧化物微粒

本发明提供了利用气相法制备的二氧化硅一二氧化钛复合氧化物微粒，其中二氧化钛的质量分数为50％以上，BET比表面积为100m^2／g以下，在电子显微镜下观察时，二氧化硅单独微粒和二氧化钛单独微粒的比例为10％以下，优选控制在5％以下。该二氧化硅一二氧化钛复合氧化物微粒的二氧化硅和二氧化钛的复合化率高，     

氧化硅改性二氧化钛催化乙苯脱氢制苯乙烯

通过溶胶凝胶法制备了二氧化钛、二氧化硅和钛硅复合氧化物催化剂,并通过BET、SEM对催化剂结构进行表征。结果表明:与TiO_2相比,加入二氧化硅合成Ti-Si氧化物比表面积明显增大,提高了乙苯脱氢合成苯乙烯性能。在600℃下,乙苯的转化率和苯乙烯选择性达到50.1%和93.4%。     

纳米二氧化硅复合绝热材料研究现状及发展趋势

阐述了纳米二氧化硅复合绝热材料的绝热机理及绝热性能,分别总结了溶胶-凝胶法和气相法制备纳米二氧化硅复合绝热材料的研究现状,并就两种方法制备纳米二氧化硅复合绝热材料的过程中存在的问题作了分析。详细介绍了一些功能性添加材料,包括红外遮光剂、增强材料和高温收缩抑制剂,这些材料对纳米二氧化硅复合绝热材料的性能具有重要的影响。最后展望了纳米二氧化硅复合绝热材料的发展趋势。     

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%。     

纳米二氧化钛复合材料降解水中污染物的研究

对金属离子掺杂纳米二氧化钛复合光催化材料降低水中污染物的研究进展进行了论述；金属离子掺杂纳米二氧化钛复合光催化材料相较于纳米二氧化钛，其禁带宽度变窄，提高了在可见光区的吸收性能，提高了光催化活性，提高了污染物降解率。     

介孔铈锆复合氧化物-环氧树脂杂化材料的制备与性能研究

利用表面活性剂模板法制备介孔铈锆复合氧化物,使用硅烷偶联剂KH570对介孔铈锆复合氧化物粒子进行改性,采用共混法制备出介孔铈锆复合氧化物-环氧树脂杂化材料,对杂化材料进行表征和分析,研究了介孔铈锆复合氧化物-环氧树脂杂化材料的力学性能、耐热性能并探讨其改善的机理。     

二氧化钛/硅藻土复合多孔材料的制备

通过溶胶-凝胶法制备二氧化钛,并研究了抑制剂醋酸用量对二氧化钛光催化性能的影响,之后以硅藻土为基体材料,负载二氧化钛,制备出光催化性能优于二氧化钛单独作为催化剂使用的一种复合多孔催化材料。     

非晶态TiO2-SiO2复合氧化物合成及其汽油氧化脱硫性能

采用沉淀法制备不同TiO₂含量的TiO₂-SiO₂复合氧化物,并用XRD、FT-IR、UV-VIS及TEM对样品进行表征,结果表明,TiO₂-SiO₂复合氧化物为非晶态结构。以过氧化氢-乙酸作为氧化体系,TiO₂-SiO₂复合氧化物为催化剂,考察TiO₂含量、反应温度、反应时间、过氧化氢用量和催化剂用量对汽油催化氧化脱硫效果的影响。结果表明,TiO₂质量分数为40%的TiO₂-SiO₂复合氧化物催化汽油氧化脱硫效果最好,在汽油用量10 g、冰醋酸用量0.5 mL、30%过氧化氢用量0.6 mL、催化剂用量为汽油质量的4%、反应时间60 min和反应温度40 ℃最佳条件下,汽油脱硫率为78%。     

TiO2-SiO2复合氧化物的理化性质及其对柴油加氢精制性能的影响

采用溶胶-凝胶法结合CO₂超临界流体干燥技术制备了不同Ti/Si原子比的TiO₂-SiO₂复合氧化物（TS-n），考察了Ti/Si原子比、焙烧温度对复合氧化物比表面积、孔结构、酸性及原子结合状态的影响，通过重油催化裂化柴油加氢精制反应考察了以TS-1、TS-4为载体的催化剂脱硫性能的差异.结果表明，TiO2经SiO2复合改性后，热稳定性和晶态稳定性大幅度提高;TiO₂-SiO₂复合氧化物的酸性及原子间的相互作用与Ti/Si原子比有直接的关系;载体的晶态组成及酸性和催化剂的酸性对催化剂的加氢脱硫性能有显著影响，复合氧化物中锐态型TiO₂的存在强化了载体与金属组分之间的相互作用，提高了催化剂的加氢脱硫活性，不同类型的酸性中心对柴油中不同类型的硫化物具有不同的脱除能力，Bronsted 酸中心较多的催化剂对结构简单的硫化物脱除能力强，Lewis酸中心较多的催化剂对结构复杂的硫化物有较好的脱除效果.     

TiO2及TiO2-SiO2复合氧化物特性及其降解水中有机污染物的光催化活性

TiO2 and TiO2-SiO2 photocatalysts were prepared by sol-gel and supercritical CO2 fluid drying method and characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), etc. Their catalytic properties were tested through the photocatalytic degradation of phenol and aniline in wastewater. The results show that the developed fluidized photocatalytic reactor (FPR) and TiO2 catalyst had better performance in degrading pollutants as compared with slurry photocatalytic reactor (SPR) and commercial TiO2 catalyst. The composition and crystal form of TiO2-SiO2 composite oxide had obvious influence on catalytic effect and TiO2-SiO2 photocatalysts showed better catalytic activity and stability.     

TiO2及TiO2-SiO2复合氧化物特性及其降解水中有机污染物的光催化活性

TiO2 and TiO2-SiO2 photocatalysts were prepared by sol-gel and supercritical CO2 fluid drying method and characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), etc. Their catalytic properties were tested through the photocatalytic degradation of phenol and aniline in wastewater. The results show that the developed fluidized photocatalytic reactor (FPR) and TiO2 catalyst had better performance in degrading pollutants as compared with slurry photocatalytic reactor (SPR) and commercial TiO2 catalyst. The composition and crystal form of TiO2-SiO2 composite oxide had obvious influence on catalytic effect and TiO2-SiO2 photocatalysts showed better catalytic activity and stability.     

聚丙烯酸酯/TiO2-SiO2纳米杂化材料性能的研究

采用具有核-壳结构的纳米TiO2-SjO2与热固性聚丙烯酸酯原位复合，通过溶胶-凝胶法制得了有机-无机纳米杂化材料，并对材料的结构和性能进行了表征。结果表明：聚丙烯酸酯基纳米SiO2包覆TiO2的有机-无机纳米杂化材料在无机组分质量分数低于8％时是透明的；随着TiO2-SiO2用量的增加，纳米杂化材料的附着力是先增后降，而热稳定性则是逐渐增加；拉伸强度和冲击强度随TiO2-SiO2用量的增加都是先增后降，当TiO2-SiO2质量分数为5．10％时，拉伸强度达到最大值，提高了25％；当TiO2-SiO2质量分数为3．45％时，无缺口冲击强度达到最大值，提高了27％。     

聚酰亚胺／TiO2-SiO2纳米复合材料的制备及表征

采用带柔性基团的4,4’-二氨基二苯醚（ODA）和3,3’,4,4’-苯甲酮四酸二酐（BTDA）为单体用两步法合成聚酰亚胺（PI）,并在合成过程中,用溶胶凝胶法在中间产物聚酰胺酸中加入正硅酸四乙酯和钛酸丁酯,不添加水和偶联剂,制备出了PI／TiO2-SiO2复合材料。利用红外（IR）、X衍射（XRD）、热失重分析（TGA）、透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）等对材料的微观结构和热稳定性进行了研究。结果表明,复合膜中纳米TiO2和SiO2在聚酰亚胺基体中有较好的分散,PI／TiO2-SiO2复合材料的热稳定性优于纯PI和PI／TiO2杂化膜。     

TiO_2/SiO_2复合纳米纤维的GQDs改性及其对甲醛的可见光催化降解性能

采用静电纺丝法合成了TiO_2/SiO_2柔性复合纳米纤维膜,而后对其进行石墨烯量子点(GQDs)改性,制备了GQDs/TiO_2-SiO_2复合纳米纤维,其中GQDs用水热法合成。用X射线衍射仪(XRD)、电子万能材料试验机、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对其物相组成、力学性能、微观形貌以及光催化性能进行了表征。结果表明:尺寸在7 nm~15 nm之间的GQDs松散沉积在直径为200 nm~400 nm的TiO_2/SiO_2纳米纤维上,纤维连续性好,复合薄膜有较好的力学性能;TiO_2的结晶较好,为锐钛矿相;GQDs复合后将TiO_2的本征吸收从390 nm左右延伸到了420 nm左右,拓宽了TiO_2的吸收范围。在可见光催化降解中,初始浓度为0.32 mg/m~3的甲醛气体110 min后的降解效率达到70%。     

纳米二氧化钛复合材料的抗菌性能研究

以钛酸丁酯为主要原料,采用金属离子掺杂、复合半导体等方法制备不同的纳米二氧化钛复合材料,研究复合后对其抗菌性能的影响。结果表明:Ag+/TiO2 SiO2和V2O5/TiO2 SiO2两种材料不需紫外光照射即具有较强的抗菌性能,应用其制备的陶瓷对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的杀抑率均在99%以上。对其抗菌机理进行了初步的分析。     

复合氧化物TiO2/SiO2性质研究

The nanometer particles of TiO2 and TiO2/SiO2 oxides were prepared by sol-gel and supercritical fluid drying method. The properties of TiO2 and TiO2/SiO2 were characterized by means of BET(Brunner-EmmettTeller method), TEM(transmission electron microscopy), SEM(scanning electron microscopy), XRD(X-ray diffraction) and FTIR(Fourier transform-infrared) techniques. The effects of different preparation route, prehydrolysis and non-prehydrolysis, on the properties of TiO2/SiO2 oxide were also examined. Experimental results show that the thermal stability of pure TiO2 is improved greatly when it is mixed with SiO2 in nanometer level. The composite TiO2/SiO2 oxides form Ti-O-Si chemical bonds, which creates new BrSnsted acidity sites. The acidity character is related to TiO2/SiO2 chemical composition and preparation methods. The acidity of TiO2/SiO2 oxides by prehydrolysis is greater than that of by non-prehydrolysis. Ti atom is rich on the surface of TiO2/SiO2.     

复合氧化物TiO2/SiO2性质研究

The nanometer particles of TiO2 and TiO2/SiO2 oxides were prepared by sol-gel and supercritical fluid drying method.The properties of TiO2 and TiO2/SiO2 were characterized by means of BET(Brunner-Emmett-Teller method), TEM(transmission electron microscopy), SEM(Scanning electron microscopy), XRD(X-ray differaction) and FTIR(Fourier transform-infrared) techniques.The effects of different preparation route,prehydrolysis and non-prehydrolysis,on the properties of TiO2/SiO2 oxide were also examined.Experimental results show that the termal stability of pure TiO2 is improved greatly when it is mixed with SiO2 in nanometer level.The composite TiO2/SiO2 oxides form Ti-O-Si chemical bonds,which creates new Broensted acidity stes.The acidity character is related to TiO2/SiO2 chemical composition and preparation methods.The acidity of TiO2/SiO2 oxides by prehydrolysis is greater than that of by non-prehydrolysis.Ti atom is rich on the surface of TiO2/SiO2.