TiO_2/NiO复合纳米纤维制备及光催化性能研究

通过溶胶-凝胶过程,采用静电纺丝技术,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP,Mn=900 000）和钛酸正丁酯为前驱物,制备了PVP/Ti（OPr）4/Ni（CH3COO）2复合一维纳米纤维材料。经控温缓慢氧化分解,在600℃的条件下成功制备了直径50～100 nmTiO2/NiO纳米纤维。采用扫描电镜、红外光谱、X射线粉末衍射、拉曼等分析手段对样品进行了表征,系统地介绍了TiO2光催化作用机理并在紫外灯下使用样品对罗丹明B溶液进行降解实验。结果显示,0.5%TiO/NiO复合纳米纤维具有良好的光催化活性。     

静电纺丝法制备ZnFe_2O_4纳米纤维

采用静电纺丝法制备了PVP/[zn(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维,研究了反应体系的最佳组成,系统地讨论了静电纺丝工艺的影响,获得了最佳制备条件.将PVP/[Zn(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维在600℃焙烧5h,获得了晶态的ZnFe2O4纳米纤维.XRD分析表明,ZnFe2O4纳米纤维属于单相尖晶石结构,空间群为Fd3m.SEM分析表明,PVP/[Zn(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维表面光滑,平均直径约为200nm,ZnFe2O3纳米纤维的直径为175nm.     

静电纺中空NiO/C纳米纤维的制备及中空形成机理分析

为制备NiO与碳纳米中空纤维,以聚丙烯腈(PAN)和四水乙酸镍(Ni(CH_3COO)_2·4H_2O)为前驱体,借助静电纺丝法和柯肯达尔效应,成功制得中空NiO/C纳米复合纤维.并采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)对材料的结构进行了测试与表征.实验结果表明:在空气中300℃氧化2 h制备出的复合纤维形貌最好,纤维平均直径180 nm,纤维内部嵌有大量中空纳米球,其直径约为16 nm,壳层厚度约为4~5 nm.中空球的形成是受柯肯达尔效应驱使的热力学过程.     

ZnO/CuO复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究

采用静电纺丝法制备PVP/Zn(CH3COO)2/Cu(NO3)2复合纤维,经烧结得到ZnO/CuO纳米复合纤维。对烧结前后的纤维形貌、纯度和晶型用热重分析仪(TG),X射线能谱仪(EDS),傅里叶红外光谱仪(FTIR),X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)来进行表征。用紫外-可见分光光度计(UV-vis)来表征ZnO/CuO纳米复合纤维对亚甲基蓝溶液的光催化降解情况。结果显示:乙酸锌与硝酸铜的质量比为10∶1时,复合纤维在700℃时烧结剩余样品,其光催化性能相对较好。     

NiO-TiO2纳米纤维的制备及对模拟印染废水的太阳光催化降解

采用溶胶—凝胶法和静电纺丝法以钛酸四正丁酯（Ti（OC4H9）4）、硫酸镍和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）等为主要原料制备了PVP/NiO-TiO2纤维和直径为100～300纳米的NiO-TiO2纳米纤维.以差热—热重分析（DSC-TGA）、傅里叶红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）等对NiO-TiO2纳米纤维进行了表征,测定了其对模拟印染废水亚甲基蓝溶液的太阳光催化性能.结果表明,太阳光照射下,当NiO的掺杂摩尔分数为0.05％,制备NiO-TiO2纳米纤维的焙烧温度为500℃时,NiO-TiO2纳米纤维对亚甲基蓝的催化活性最高,6h降解率达到98.2％,重复使用13次后亚甲基蓝的降解率仍然在93％以上.     

SiO2/TiO2共混电纺纤维的制备及光催化性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)为原料,采用静电纺丝技术制备了SiO2/TiO2共混纤维膜,经过煅烧后得到了SiO2/TiO2无机纳米纤维.采用TG-DTA对SiO2/TiO2共混无机纤维的热行为进行了表征,并对不同电压、不同纺丝液配比以及不同煅烧温度条件下得到的样品进行了SEM表征,研究不同条件对纤维形貌和光催化性能的影响.结果表明:当纺丝电压+17 kV、接收距离13.5 cm时,纺丝液最佳配比是4.0 g PVP、11 mL EtOH、1.0 mL HAc、1.3 mL TEOS和1.0 mL Ti(OC4H9)4.为了得到形貌和组成兼备的SiO2/TiO2共混无机纤维,确定最佳热处理条件是450℃保温3 h,样品在紫外光照射下对亚甲基蓝的最高去除率达到51%.     

ZnO／PVP纳米复合膜的制备及其光学性质

采用溶胶-凝胶技术在玻璃衬底上利用旋转涂胶法制备了ZnO/PVP纳米复合薄膜.紫外可见透射光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)表明PVP实现了对ZnO纳米晶的有效包覆,从而有效阻止了ZnO纳米晶的团聚,强化了ZnO纳米粒子的量子限域效应,导致ZnO/PVP复合薄膜吸收边明显蓝移.PVP的包覆同时减少了界面缺陷,提高了复合薄膜的紫外发光效率,降低了可见区的发光强度.退火温度、薄膜层数及zn2+和PVP物质的量比对复合薄膜的UV-Vis谱的吸收边和PL谱的发光峰位及强度都产生了影响.     

CS/PVP复合纳米纤维膜的制备及其表征

通过静电纺丝技术制备了CS/PVP质量比分别为0/100、10/90、20/80、30/70、40/60复合纳米纤维膜.通过扫描电镜、红外光谱及X射线衍射仪对纳米纤维膜进行表征,利用电子强力机对纤维膜断裂强度进行测试.结果表明:CS/PVP质量比从0/100变化到30/70时,纤维形态良好,平均直径随着壳聚糖含量的增加而逐渐减小;质量比达到40/60时,纤维中有大量珠串,均匀性变差.FT-IR和XRD图谱表明,复合纳米纤维膜中CS与PVP存在相互作用,分子之间形成了氢键;复合纳米纤维膜的断裂强度随着CS含量的增加而增大,当壳聚糖含量达到40%时,其断裂强度为19.87MPa.     

静电纺丝法制备微孔Mn2O3微/纳米纤维及纤维结构表征

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为络合剂与醋酸锰Mn(CH3COO)2]反应制得前驱体溶液,用静电纺丝法制备了PVP/Mn(CH3COO)2纤维,经煅烧得到具有微孔结构的Mn2O3微/纳米纤维.对所制备纤维的结晶度、纯度和表面形貌,分别采用差热-热重分析(TGDTA)、红外光谱分析(IR)、X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)等手段进行了表征.结果表明:煅烧前后纤维的结晶度和形貌发生很大变化.     

氧化镍负载纳米石墨微片/聚乙烯的热稳定性

将膨胀石墨(EDG)经酸化与超声波处理制备纳米石墨微片(GN),采用溶胶-凝胶法在GN悬浮液中制备氧化镍(NiO)负载纳米微片(NiO/GN),用溶液法将NiO/GN加入聚乙烯(PE)中制备纳米复合材料.以X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)为表征手段研究了GN和NiO/GN的结构和形貌,并采用热重分析(TG)评价了纳米复合材料的热稳定性.研究结果表明,经酸化和超声波处理所制备的GN仍具有良好的片层结构,片层厚度大幅度降低,经负载后NiO均匀分散在纳米微片上,与PE相比,纳米石墨微片的加入提高了PE/GN的热稳定性,而PE/NiO/GN的热稳定性显著降低.     

UV/TiO2 and UV/TiO2-film for Degradation of Textile Dyes

Wastewaters fromtextile and dyeingindustries are highly colored by various non-biodegradable dyes whichcause serious environ-mental problems[1].The effluents of the wastewater introduced not only color but alsotoxicityinto aquatic system.The conventionalt…     

金红石型TiO2/锐钛矿型TiO2/SiO2三元复合薄膜的合成

采用水热法,以钛酸正丁醑为初始原料,在FTO基底上沉积了金红石型TiO2纳米棒阵列,然后利用锐钛矿型TiO2纳米粒子及无定形SiO2对纳米棒进行了表面修饰,获得金红石型TiO2/锐钛矿型TiO2/SiO2三元复合薄膜.扫描电镜及X射线衍射分析结果表明,在FTO表面上沉积的TiO2为金红石型单晶纳米棒,其尺寸随反应时间的增加而增大.电化学测试结果表明,随着纳米棒尺寸的增大,相应复合薄膜的电化学反应电荷转移阻力增大.2种TiO2晶型混合引起的电子-空穴分离效应及混合的均匀程度直接影响到复合薄膜的光催化活性.水热反应7h得到的纳米棒阵列相应的复合薄膜显示了较好的电化学性能及光催化活性.     

核壳型TiO2/COFe2O4与TiO2/SiO2/COFe2O4光催化剂的制备与性能研究

文章以CoFe2O4纳米颗粒为核,研究了制备核壳型TiO2/CoFe2O4和TiO2/SiO2/CoFe2O4光催化剂的适宜工艺;用XRD和TEM分析了产物的结构组成与形貌;以TNT为目标降解物考察了催化荆的活性.实验结果表明:以非晶CoFe2O4为核时易生成杂相,催化剂及所制备的复合颗粒的活性排序为:TiO2/SiO2/CoFe2O4＞TiO2＞TiO2/CoFe2O4＞SiO2/CoFe2O4.     

Ag/TiO2纳米粒子的制备与表征

为了扩大纳米TiO_2在可见光范围的吸收,进行在纳米TiO_2中掺入Ag实验.以工业级偏钛酸、硝酸银为主要实验原料,采用一种简易的方法制备出Ag/TiO_2纳米粒子,并通过X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外一可见光吸收光谱(UV-vis)对该粒子进行表征.结果表明,二氧化钛以锐钛型晶型,银以单质的形式存在于纳米复合粒子中;Ag的结合能367.476 eV(3d_(3/2))与373.453 eV(3d_(5/2))分别比纯银的结合能368.4 eV(3d_(3/2))与374.4 eV(3d_(5/2))低,这是由于制备Ag/TiO_2时煅烧温度较纯银高,银簇生长较大引起的;并显示复合粒子的粒径约为30 nm;Ag/TiO_2纳米粒子感应波长明显红移,增强了纳米TiO_2在可见光范围内的吸收.     

TiO_2/ZnO纳米光催化剂的制备及性能研究

通过二步法(阳极氧化法和水热法)得到结构规则、有序核-壳结构的TiO2/ZnO纳米复合材料,并利用SEM、UV-vis、TEM等方法对所制备的纳米复合材料进行了表征。以甲基橙为目标降解物,自然光为光源,研究了TiO2/ZnO纳米光催化剂的光催化活性。结果表明,TiO2/ZnO复合光催化剂能提高对太阳光的利用率,发现在降解液pH值为3、太阳光催化降解5 h时,催化剂的降解效果最好,降解率达90%。     

TiO2／PBA／PMMA核壳粒子的制备与表征

纳米粒子是热力学不稳定体系，容易发生颗粒团聚。为了更好地改善纳米粒子的分散性,本文报道利用乳液聚合的方法制备以表面处理过的纳米二氧化钛为核丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯为壳的TiO2／PBA／PMMA复合粒子。分析二氧化钛、乳化剂、引发剂、反应温度和超声震荡时间等因素对聚合反应单体转化率的影响，并表征核壳复合粒子。结果表明，利用乳液聚合方法制备的二氧化钛粒子为核壳结构。平均粒径为251nm。其粒径分布较未改性纳米TiO2明显变窄,改善了纳米粒子的分散性。     

TiO_2/PBA/PMMA核壳粒子的制备与表征

纳米粒子是热力学不稳定体系,容易发生颗粒团聚。为了更好地改善纳米粒子的分散性,本文报道利用乳液聚合的方法制备以表面处理过的纳米二氧化钛为核丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯为壳的TiO2/PBA/PMMA复合粒子。分析二氧化钛、乳化剂、引发剂、反应温度和超声震荡时间等因素对聚合反应单体转化率的影响,并表征核壳复合粒子。结果表明,利用乳液聚合方法制备的二氧化钛粒子为核壳结构,平均粒径为251 nm,其粒径分布较未改性纳米TiO2明显变窄,改善了纳米粒子的分散性。     

Ag/TiO_2/HAP复合光催化剂的制备和表征

为使二氧化钛光催化剂能应用于纺织物中,利用溶胶-凝胶法和非均相沉淀法,制备银(Ag)/二氧化钛(TiO2)/羟基磷灰石(HAP)复合光催化剂颗粒。运用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对样品的结构形态进行表征;并以2 mg/L亚甲基蓝溶液为待降解有机物,通过紫外光谱(UV)吸收对样品的催化性能进行了测试和分析。结果表明:制备的Ag/TiO2/HAP粒子具有核壳结构,最外层包覆的是羟基磷灰石,颗粒直径在400 nm左右,其光催化活性基本接近P25纳米TiO2粉末。     

室内丙酮气体的TiO2/UV光催化氧化

以波长为253．7nm的9W紫外灯为光源，锐钛型二氧化钛为催化剂，考察了室内空气中丙酮气体不同的起始质量浓度、二氧化钛用量、空气循环流量以及光照时间对丙酮光催化降解过程的影响．用Langmuir-Hinshelwood方程讨论了二氧化钛光催化氧化丙酮的动力学模式．研究表明，TiO2／UV光催化氧化室内丙酮气体效果较好，可用于室内的循环空气处理；在一定初始质量浓度范围内，TiO2/UV光催化氧化丙酮表现为一级反应动力学规律．     

纳米TiO2／高岭土复合材料的显微结构分析研究

将光催化剂负载在无机矿物表面,制备一定形状的滤料,不仅提高了光催化材料的活性,也有利于回收再利用。研究制备的纳米TiO_2/粘土复合光催化剂降解甲基橙模拟废水效果比较显著,通过能量色散X射线(EDX)谱和透射电镜(TEM)分析照片和图谱,证明TiO_2确实能附着在了煅烧高岭土的表面,有助于进一步探索提高光催化氧化反应效率的方法与途径,对实际的废水处理也有很好的指导意义。