微波胺基化四钛酸材料的合成研究

将m(TiO2):m(K2CO3)= 3:1采用KDC(kneading-drying-calcination)法合成K2Ti4O9,经微波酸化得H2Ti4O9,再经正十二胺微波胺基化改性,获得正十二胺柱撑的层状化合物,利用 XRD、IR和元素分析仪测定了材料的表征特性,并研究了微波辐照时间和功率对有机物进入层间量及层间距的影响.结果表明:采用微波胺基化改性钛酸钾材料,易于在层间引入正十二胺,层间距达2.803～3.923 nm;微波辐射3 h,约有48.5% H+离子与十二胺键合;层间距随微波辐照时间增长和功率增大而增大,且微波辐照时间的影响要大于微波辐照功率.     

烷基双胺和烷基单胺微波插层四钛酸材料的结构性能研究

将K2CO3和TiO2高温固相法合成K2Ti4O9,酸化后得到H2 Ti4 O9,在微波辅助作用下进行烷基双胺H2N(CH2)nNH2(n=4,8,12)和烷基单胺n-CnH2n+1NH2(n=4,8,12)的插层反应,制得了烷基双胺和单胺柱撑的层状复合材料,采用IR、SEM、XRD和元素分析仪对材料进行了表征,并比较了烷基双胺和单胺柱撑机理和不同碳链长度对层间距的影响.结果表明:双胺插层材料中烷基胺在层间以单层排列,而单胺插层材料中烷基胺则以类似双分子层形式排列,并且复合材料的层间距都是随着碳链长度的增长而增大的.     

四钛酸钾晶须的高温亚稳性

为了研究烧结法合成钛酸钾晶须的机理,利用X射线衍射仪和扫描电镜分析其相变和显微形貌.实验发现:在约950℃,四钛酸钾(K2Ti4O9)开始出现亚稳转变,1100℃以上保温2h后,其临界转变基本完成,说明K2Ti4O9是高温亚稳相,低于临界反应温度合成的六钛酸钾(K2Ti6O13)是由K2Ti4O9的亚稳相转变获得的.利用K2Ti4O9的高温亚稳性可以降低烧结法合成K2Ti6O13晶须的合成温度,对于确定烧结工艺参数具有重要意义.     

离子交换法可控合成四钛酸钾衍生物

利用四钛酸钾(K2Ti4O9)离子交换平衡热力学模型预测了获得K2Ti4O9纯相衍生物的最优条件,并以K2Ti4O9晶须为前驱体,以目标产物的固相Ti与K摩尔比为控制目标,通过调节离子交换过程中溶液平衡pH值和用K+选择性电极控制液相K+浓度,成功合成出纯相的水合四钛酸H2Ti4O9·1 2H2O、TiO2晶须、K2Ti8O17晶须、K2Ti6O13晶须,用实验验证了预测的准确性。同时实验结果表明,只要控制了离子交换中间产物的固相化学组成,就可以控制最后产物的形式,初步探索了反应过程中组成和结构的关系。     

钛酸钾晶须的微波合成

应用微波合成技术，以碳酸钾和水合氧化钛为前驱体，CuO和Fe3O4为加热介质，合成出系列钛酸钾(K2Ti2O5, K2Ti4O9和K2Ti6O13)晶须和高结晶度的六钛酸钾粉末. 考察了微波加热介质、反应时间和反应Ti/K比等因素对产物物相和形貌的影响，证明微波条件下晶须的生长符合液相熔体诱导模型.     

钛酸钾晶须的高温热稳定性

用分析纯K2CO3和TiO2为原料,按摩尔比n（K2CO3）／n（TiO2）为1：3.5混料均匀后,用烧结法反应合成钛酸钾晶须。通过X射线衍射仪和扫描电镜分析不同煅烧工艺下钛酸钾晶须的微观结构,研究钛酸钾晶须的高温热稳定性。结果表明：四钛酸钾（K2Ti4O9）的热稳定性低于六钛酸钾（K2Ti6O13）的。K2Ti4O9在高温煅烧时将向K2Ti6O13转变,其转变的临界温度约为1100℃。K2Ti6O13在1200℃煅烧的热稳定性略有下降。     

钛酸钾材料的制备及其性能

提出以氢氧化钾亚熔盐法制备K4Ti3O8、KTiO2(OH)及K2Ti2O5·0.5H2O的新方法,得到在常压下,氢氧化钾的质量分数为55%～80%,反应温度为100～280℃时二氧化钛在氢氧化钾亚熔盐体系中的反应相图.以热重(TG)及差示扫描量热仪(DSC)为表征手段,考察3种钛酸钾的高温相转化情况,得出制备单结晶相二钛酸钾(K2Ti2O5)的适宜煅烧温度.     

Ag-H2Ti4O9复合材料的制备以及可见光下对甲苯降解的研究

采用剥离-重堆积法,制备了Ag掺杂的H2 Ti4 O9复合材料(Ag-H2 Ti4 O9).紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)表明Ag-H2 Ti4 O9光吸收起始波长由350 nm红移至468 nm.由X射线光电子能谱(XPS)分析,材料中Ag以Ag+和Ag0存在.N2吸附-脱附(BET)显示,掺杂后材料的比表面积由33.7 m2/g增加到了56.0 m2/g.光致发光(PL)表明Ag-H2 Ti4 O9的光生载流子的复合得到了有效抑制.在300 W氙气灯下,10 min内Ag-H2 Ti4 O9对甲苯降解效率达到了90％以上.     

介孔Fe2O3/四钛酸复合材料的制备及可见光催化活性

以窄带隙Fe2O3为柱撑剂,采用剥离-重堆积法制备了Fe2O3柱撑四钛酸复合材料,并运用XRD、N2吸附-脱附和UV-Vis DSR对材料进行表征。分析表明,柱撑复合材料的层间通道为2.5 nm,比表面积为57 m^2/g。可见光催化降解罗丹明B结果表明,复合材料的光催化活性是客体Fe2O3的2倍,H2Ti4O9的4倍。     

钛、银原位改性六方介孔硅HMS材料的表征及性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、钛酸四丁酯及硝酸银为原料,十二胺(DDA)为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了钛、银共改性六方介孔硅分子筛(Ti/Ag-HMS),利用XRD、XPS、uV.Vis、ESEM、EDS、HRTEM、TG-DTA及N2吸附-脱附技术对材料进行了表征.结果表明,Ti/Ag-HMS材料具有"蠕虫状"孔道的六方介孔结构,平均孔径为3.46 mm;钛、银已进入材料的骨架并以Ti4+及Ag0价态存在,金属物种旱纳米级高分散状态;钛、银的引入使材料表现出优越的紫外光吸收性能,同时使材料脱模的热化学分解与氧化燃烧反应进程加快,材料的热稳定性能良好.     

酸化对层状K2La2Ti3O10光催化活性的影响

本文通过高温固相反应合成了一种层状金属氧化物K2La2Ti3O10，利用离子交换反应对其在不同条件下进行酸化。并通过对甲基橙溶液的降解对其光催化活性进行评价，结果发现，酸化后K2La2Ti3O10的光催化活性有显著提高、通过对样品的结构、XRD、DRS分析，对这种现象做出了几种可能的解释。     

MC尼龙/钛酸钾晶须复合材料制备及其摩擦学性能研究

为了考察和改善MC尼龙的吸水性对其摩擦学性能的影响,采用单体浇铸工艺制备了MC尼龙/钛酸钾晶须复合材料。经干摩擦实验后发现,未水浴处理试样的摩擦系数易受吸水性的影响而不稳定,而水浴处理试样的摩擦系数则能较快地达到稳定;MC尼龙/钛酸钾晶须复合材料的磨损以磨粒磨损为主,纯MC尼龙则以粘着磨损为主,水浴处理试样的总质量磨损率要小于未水浴处理试样,但吸水性对材料磨损特性的影响并不明显;水浴处理MC尼龙/钛酸钾晶须复合材料能明显改善吸水性对摩擦学性能的影响。     

BaO－TiO_2系中Ba_2Ti_9O_（20）相形成的研究

研究了ＢａＯ－ＴｉＯ_２系中Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_（２０）相的形成规律。结果表明：ＢａＯ－ＴｉＯ_２系中，不加任何添加剂可以合成Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_（２０）相；在ＢａＯ－ＴｉＯ_２系中Ｂａ：Ｔｉ＝２：９附近存在一个很窄的单相Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_（２０）区；烧结阶段Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_（２０）相的最终合成并不依赖于预烧阶段部分此相的形成；通氧烧结对Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_（２０）相的形成影响不大，但可以抑制钛的变价。实验还发现，Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_（２０）陶瓷化学计量比的偏离将导致微波下介电常数的下降。     

冲击波合成Pb(Zr0.95Ti0.05)O3粉体的结构和特性

采用Pb3O4，ZrO2和TiO2等氧化物为原料，Nb2O5为掺杂剂，利用柱面冲击波加载装置合成了Pb(Zr0.95Ti0．05)O3(PZT95／5)粉体。用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜和热重-差热分析等多种测试手段对该粉体进行了表征，研究了冲击波技术对合成粉体的结构和性能的影响。结果表明：冲击波能合成钙钛矿型PZT95／5粉体，与固相法合成粉体相比，其晶体结构发生畸变，粉体活性提高。     

熔盐法合成片状BaBi_4Ti_4O_(15)粉体

以NaCl-KCl作为熔剂,采用熔盐法首次合成了(0010)晶面择优取向的片状BaBi_4Ti_4O_(15)粉体.研究了预烧温度及熔盐含量等因素对粉体显微形貌的影响,分析了这些因素对BaBi_4Ti_4O_(15)粉体沿(0010)面取向生长的影响.结果表明:随着预烧温度的升高及时间的延长,颗粒粒径尺寸不断增加,(0010)衍射峰强度先增强后减弱.当熔盐与原料的质量比R≠1时,随熔盐含量增加颗粒粒径尺寸先增大后减小;当R=1时,1 050℃预烧4h后得到的片状粉体呈(0010)面取向,粒径分布均匀,平均粒径约5.9μm,厚0.5μm.     

负载有CuO的La_2Ti_2O_7的光催化还原水制氢性能研究

通过浸渍法制备了负载有CuO的La2Ti2O7(CuO/La2Ti2O7),并对其紫外光催化还原水制氢性能进行了研究。结果表明,当以甲醇作为牺牲剂时,在紫外光照射下CuO/La2Ti2O7是一个高活性的光解水制氢催化剂。CuO的负载量为5%(mol/mol)时,产氢速率可达54.7μmol/(h.g)。在光催化过程中,CuO所起的作用是促进电荷的分离并成为产氢的活性位点。实验结果还表明在CuO/La2Ti2O7催化体系中,CuO是一个良好的助催化剂,完全有可能替代Ag、Pt等常用的贵金属助催化剂。这一研究结果为La2Ti2O7系催化剂在光解水制氢领域的实际应用提供了更为广阔的前景。     

La_(0.8)K_(0.2)Mn_(0.95)Cu_(0.05)O_3在含SO_2气氛下氧化模拟炭烟的性能

采用柠檬酸络合法合成La0.8K0.2Mn0.95Cu0.05O3钙钛矿型催化剂,并用浸渍法、络合法、混合法制备了系列担载型催化剂La0.8K0.2Mn0.95Cu0.05O3/γ-Al2O3。运用程序升温氧化(TPO)对未担载及不同担载量下的催化剂进行了活性评价,并考察了在不同浓度的SO2气氛下催化剂氧化模拟炭烟的性能,采用XRD、BET和FT-IR对催化剂进行了表征。XRD和BET测试结果显示,担载前催化剂具有良好的钙钛矿结构,担载后催化剂的比表面积增大;TPO测试表明浸渍法制备担载量为20%的催化剂表现了更好的催化活性。未担载的催化剂活性较高,但催化剂担载后耐硫性能得到提高。FT-IR证实了随着SO2浓度的升高催化剂表面产生的硫酸盐物种逐渐积累从而抑制了催化剂的活性。     

Nd2O3／TiO2光催化剂的光生羟基自由基和光活性

以硝酸钕和钛酸四正丁酯作为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Nd2O3/TiO2纳米光催化剂,并通过XRD和BET等手段进行了表征.以对苯二甲酸作为探针分子,结合化学荧光技术研究了光催化剂表面羟基自由基的生成;并以甲基橙为光催化降解反应模型化合物,考察了光催化剂的活性.测定了甲基橙在TiO2和Nd2O3/TiO2(1.0%)光催化剂上的吸附常数.结果表明:Nd2O3掺杂使TiO2的粒径减小,比表面积增大;羟基自由基的生成速率越大,催化剂的催化活性越高.Nd2O3掺杂有利于反应底物在催化剂表面的吸附,Nd2O3的最佳掺入量为Nd/Ti(摩尔比)=1.0%.     

TiO2基固体超强酸及其在光催化空气净化中的应用

介绍了光催化空气净化催化剂的制备、性能、结构等。总结了国内外关于固体超强酸光催化剂的研究．论述了SO4^2-／TiO2超强酸光催化剂的研究结果，包括其制备、结构和性能之间的关系以及在空气净化方面的实际应用。     

负载型光催化剂TiO_2/Al_2O_3的制备与研究

以γ Al2O3小球为载体,以钛酸正丁酯的正丁醇溶液为浸涂液,采用浸渍涂覆法制备了TiO2/Al2O3光催化剂,用XRD对催化剂的物相进行了表征,并通过可溶性偶氮染料酸性媒介红B考察其光催化活性。实验表明,当TiO2的负载量为8.79%时,TiO2/Al2O3对酸性媒介红B的脱色率可达到95%以上;酸性媒介红B的光催化氧化符合一级反应动力学。