纳米TiO2膜无机亲水改性及在污水处理中应用展望

米TiO2薄膜具有特殊的光诱导亲水效应。对其制备方法、亲水机理及无机亲水改性(改性剂、改性机理、最佳改性条件、改性后特性、测试性能、分析技术)进行介绍,并利用光诱导催化及光致双亲(亲水、亲油)现象对纳米TiO2薄膜及其粉体在污水处理中的应用进行了展望。     

表面改性对掺杂TiO_2纳米薄膜亲水性的影响

文章采用溶胶-凝胶法制备La3+掺杂纳米TiO2薄膜,实验探讨了硝酸溶液表面改性对掺杂纳米TiO2薄膜亲水性的影响。采用X射线衍射分析不同掺杂浓度纳米TiO2的物相,分别利用扫描电镜与接触角测量仪观察TiO2薄膜表面形貌及其亲水性能。实验表明:经0.1mol/L的硝酸溶液中改性后的La3+掺杂纳米TiO2薄膜具有超亲水性。     

TiO2/SiO2复合薄膜的制备及其自清洁性能

利用热陈化法得到的纳米TiO2粒子及SiO2聚合物胶粒通过浸渍-提拉技术制备了具有自清洁功能的TiO2/SiO2复合薄膜。考察了SiO2的复合比例对薄膜的表面形貌、透光率、光致亲水及自清洁性能的影响。随着SiO2复合体积分数的增大,薄膜的表面粗糙度、可见光透过率、光致亲水及自清洁性能显示了相似的变化规律。即在V(SiO2)=25%左右时,薄膜的各项特性或性能达到最大值或最小值。该薄膜在室外放置28天后,仍能显示超亲水性能。     

多孔TiO_2/SiO_2复合薄膜的制备及其超亲水性机理

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯和正硅酸乙酯为前驱体,利用乙酰丙酮和二乙醇胺为络合剂,制备多孔TiO2/SiO2复合薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)、接触角测试仪(WCA)等对薄膜的结构和性能进行了表征。结果表明,TiO2/SiO2复合薄膜表面相对孤立或连通的孔结构是由缩聚反应诱导的相分离以及溶胶-凝胶转化过程同步作用产生的。多孔复合薄膜具有优异的超亲水性能,自然条件下与水接触角仅为2.5°,而普通致密TiO2薄膜在相同条件下接触角为19.3°。复合薄膜的超亲水性是由多孔结构和SiO2复合的共同作用产生,受到表面微观形貌和表面化学组成(羟基含量)的共同影响。     

TiO2-SiO2薄膜的光催化活性和超亲水性能

采用溶胶凝胶法在普通玻璃表面制备了均匀的TiO2-SiO2光催化薄膜,并研究了SiO2含量对TiO2光催化性能和超亲水性能的影响。对罗丹明B的光降解实验表明,加入少量的SiO2可提高TiO2薄膜的光催化性能,过多的SiO2降低了TiO2光催化活性,但超新水性的实验则表明,较多的SiO2加入量提高了玻璃表面的超亲水性能。     

改性纳米TiO2固相光催化降解LDPE薄膜的研究

采用苯乙烯接枝改性纳米二氧化钛（TiO2-g-PS）颗粒作为催化剂,制备了一种新型可光催化降解的TiO2-g-PS /LDPE纳米复合薄膜,并在空气中紫外光照下进行了薄膜的固相光催化降解。利用热失重、傅立叶红外光谱和扫描电子显微镜等对光照前后纯LDPE、TiO2/LDPE和TiO2-g-PS /LDPE复合薄膜进行分析表征。结果表明,改性颗粒的催化活性较高,能有效地降解聚乙烯薄膜,复合薄膜经紫外光照336 h后,光降解失重率达到36.2 %。     

TiO2光诱导亲水薄膜的制备及其亲水性研究现状

对具有光诱导亲水性的TiO2薄膜的制备工艺及其研究现状进行了评述.主要介绍了TiO2亲水薄膜常用的和具有开发潜力的制备工艺,总结了人们对其亲水机理的认识过程以及有代表性的亲水理论,讨论了改善TiO2薄膜亲水性的各种方法.根据国内外的研究和应用现状,提出亲水性氧化钛薄膜今后的发展方向.     

二氧化钛光催化功能薄膜的电化学制备方法

二氧化钛光催化薄膜是目前备受科研工作者关注的一种功能薄膜材料,利用TiO2薄膜在紫外光照射下所表现出的特有的光催化特性,如高的光催化活性、强的氧化性、超亲油亲水等,可将其用于污染治理、杀菌抗茵、防污自清洁、防雾等场合,在环境保护、医疗卫生、建筑等领域有着重要的应用前景。评述了TiO2光催化薄膜的各种电化学制备技术,分析了各种电化学方法制备TiO2薄膜的原理及所制得薄膜的性能特点,并对TiO2薄膜电化学制备技术的发展予以展望。     

羟基纤维素对二氧化钛薄膜亲水性和光催化性能的影响

用羟基纤维素(hydorxypro-pylcellulose,HPC)作为添加剂,用溶胶-凝胶法制备了多孔TiO2薄膜,通过改变HPC的添加量获取了不同微观结构的TiO2薄膜,进而改变了薄膜的亲水性性能。用X射线衍射、原子力显微镜、透射电镜、对样品的微观结构进行了分析,并测试了亲水性和光催化性。结果表明：HPC的加入使TiO2薄膜中晶粒尺寸变小,表面粗糙度增加。经HPC改性后的薄膜在紫外光照3h后,亲水性能比未改性的TiO2有明显的提高,同时HPC改性也提高了TiO2的光催化性能。     

利用超亲水材料进行构筑物温度调节的应用研究

以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法,在玻璃基板上制备了TiO2-PDMS复合薄膜,对其亲水性能进行了考察.在自制的构筑物模型表面制备TiO2-PDMS复合薄膜,在室外环境下,通过散水在构筑物表面形成极薄的水膜层,利用水膜的快速蒸发进行构筑物的温度调节.结果表明：在有散水的条件下,构筑物表面可长期保持超亲水状态,涂膜与未涂膜的构筑物相比,其内部温度平均低7℃左右,实现了构筑物内部温度的有效调节.     

预处理对Ti02表面超亲水性的影响

在高湿度环境下，应用紫外光辐射对溶胶一凝胶Ti02薄膜预处理，经过预处理的薄膜烧结后具有快速光致高度亲水特性和良好的光催化活性，超亲水的薄膜能够吸附大量的酸性品红，在光照下薄膜将吸附的酸性品红逐渐降解掉．     

基于硝酸铵气孔诱导剂的多孔TiO2薄膜的制备

采用在TiO2溶胶中加入硝酸铵的方法并通过浸渍-提拉技术制备了气孔修饰的TiO2薄膜。气孔的形成与溶胶液膜中硝酸铵诱导的分相现象相关,硝酸铵一方面抑制了干燥过程中凝结水分的挥发,另一方面增大了水相的表面张力,促使了水以球形水珠的形态分散在湿凝胶的表面,水珠挥发后形成气孔。所制备的气孔修饰的TiO2薄膜表现了超亲水性能。随着硝酸铵用量的增加,薄膜表面气孔的分布密度增大,可见光的透过率减小。增加涂膜次数可以获得多层次网络气孔结构的表面形态,多层次气孔结构的多次散射有利于提高可见光的透过性能。     

二氧化钛光催化材料

介绍了 Ti O2 光催化材料光催化氧化和表面超亲水性的原理 ,并对其在空气净化 ,杀菌 ,表面防雾、自清洁等方面的应用作了简要评述     

纳米二氧化钛薄膜的制备技术

纳米二氧化钛薄膜是一种功能性薄膜,在环境保护、抗菌自洁、表面防雾等领域有着广阔的应用前景。论述了纳米TiO2薄膜制备技术的最新研究进展。简要陈述了薄膜的改性技术和在实际应用中存在的问题,并展望了今后TiO2薄膜制备技术的发展方向。     

纳米晶TiO2多孔薄膜的研究进展

综述了近年来纳米晶TiO2多孔薄膜材料的研究进展情况,对纳米晶TiO2多孔薄膜材料的各种制备方法及其特点进行了归纳和分析,并时纳米晶TiO2多孔薄膜材料的应用现状作了简要介绍.     

纳米TiO2抗菌剂的改性及在抗菌塑料中的应用研究

纳米TiO2具有强氧化性和亲水性,在抗菌剂方面有广泛的应用前景。由于TiO2的带隙能较高,需在紫外光照射下有较好的抗菌效果,目前国内外学者采用金属及非金属离子掺杂的方法改进TiO2在可见光下的光催化活性,增强纳米TiO2抗菌剂在可见光下的抗菌能力,本文对纳米TiO2抗菌剂改性研究情况及其在抗菌塑料中的应用情况进行了综述。     

Simultaneous improvement of photocatalytic and superhydrophilicity properties of nano TiO2 thin films

Anatase TiO₂ nano thin films were prepared on glass substrates by sol–gel dip coating method using Tween-80 as a surfactant, TiCl₄ as the Ti precursor, and ethanol as a solvent. Atomic force microscopy, X-ray diffraction, and UV–Vis. photospectrometery experiments were performed to analyze the surface, structural and optical characteristics of the films. The effects of chemical aging time on the morphology, photocatalytic and superhydrophilicity behaviors of the films were studied. We show there is an optimum aging time at 2 h which photocatalytic and superhydrophilicity properties are at their maximum values simultaneously. This is useful in the self-cleaning industry.     

Superhydrophilic Transparent Titania Films by Supersonic Aerosol Deposition

Photocatalytic and hydrophilic TiO₂ thin‐film applications include water purification, cancer therapy, solar energy conversion, self‐cleaning devices, and antifogging windows. We demonstrate superhydrophilicity of aerosol‐deposition (AD) TiO₂ films on a glass substrate without use of a carrier solvent, thereby removing the possibility of impurity contamination. AD films exhibit high visible light transmittance (greater than 80%) and superhydrophilicity (0° contact angle) with even minimal UV‐light irradiation exposure. This AD method represents a significant step toward the realization of economically viable, functional thin films for the aforementioned applications.     

染料敏化纳米TiO_2薄膜太阳能电池的研究进展

本文综述了染料敏化纳米TiO2薄膜太阳能电池的研究概况,阐述了TiO2的结构、工作原理和制备方法,从掺杂离子和表面修饰等方面论述了改善TiO2光电性能的基本途径。     

纳米二氧化钛光催化薄膜的制备研究进展

主要根据近5年来国内外TiO2薄膜制备的研究现状,对TiO2薄膜的各种制备技术进行了综述,其中包括液相沉积法、溶胶一凝胶法、气相沉积法和电化学法,对各方法的优点和缺点进行了评述。并对TiO2薄膜未来研究方向提出了建议。