二氧化钛薄膜自清洁陶瓷的制备及抗菌性能

以钛酸丁酯为原料,采用超声喷雾热解法制备了纳米二氧化钛薄膜自清洁陶瓷.利用XRD、EDS、SEM等测试手段对样品进行了表征,研究了热处理温度对二氧化钛薄膜微结构、成分及表面形貌的影响,采用菌落计数法测试了样品对大肠杆菌的抗菌性能,分析了TiO2的抗菌机理.结果表明,热处理温度为500℃时,TiO2薄膜为锐钛矿相,表面颗粒均匀,对大肠杆菌的抑菌率可高达98.42％;热处理温度为550℃时,陶瓷衬底中的Si4等微量元素向TiO2薄膜扩散,导致TiO2薄膜转变成无定形和锐钛矿相的混合态,抑菌率开始下降.     

TiO_2–ZnO复合薄膜的制备及光致双亲性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜和ZnO掺杂的TiOr-ZnO复合薄膜.通过X射线衍射和原予力显微镜表征了样品的晶相、晶粒尺寸和形貌.以水(H2O)作为极性溶液参照物,苯(C6H6)作为非极性溶液参照物,研究了煅烧温度、煅烧时间、薄膜层数对薄膜光致双亲性的影响.结果表明:煅烧温度和煅烧时间的不同能够导致薄膜的晶粒粒径、晶型及薄膜表面的粗糙度发生变化.从页影响薄膜的双亲性能.当煅烧温度为550℃,煅烧时间 为2h,薄膜层数为3层时.TiO2由锐钛矿相向金红石转变,薄膜的双亲性最传.TiO2-ZnO复合薄膜的晶粒粒径约为25.2nm,薄膜表面粗糙度约1.815 nm,此时,亲水角和亲油角分别为5°和4°.ZnO掺杂的TiO2复合薄膜的双亲性明显高于纯TiO2薄膜.     

掺铈纳米TiO_2薄膜的光催化灭菌性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了具有较高催化灭菌活性的掺铈纳米TiO2薄膜,并用XRD、HRTEM等手段进行了表征,研究其膜的结构和特性。试验表明:铈的掺杂能有效提高纳米TiO2薄膜的光催化灭菌能力,在热处理温度为550℃,掺铈质量分数(m(Ce)/m(TiO2))为3%条件下,其杀灭大肠杆菌率为96.3%。     

掺杂Mo6+对纳米TiO2薄膜亲水性的影响

用溶胶 凝胶法制备了一系列掺杂钼量不同的TiO2纳米薄膜.用XRD,SEM和CAS(ContactAngleSystem)对TiO2薄膜的结构和性能进行了表征.结果表明,Mo6 掺杂浓度对薄膜的热致亲水性和光致亲水性均有影响,当掺Mo6 质量分数为0.75%,热处理温度为400℃时,掺钼TiO2薄膜在黑暗中放置72h后仍能表现超亲水性.     

热处理温度对纳米TiO2薄膜光催化性能的影响（英文）

以TiCl4为原料,氨水为沉淀剂,采用水解沉淀法在硅藻土基多孔陶瓷上负载了TiO2薄膜。通过热重–差示扫描量热分析、X射线衍射对经不同温度热处理的样品进行了表征,探讨了热处理温度对TiO2晶相、晶粒尺寸等因素的影响。以甲醛为目标降解物,考察了热处理温度对TiO2光催化性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,薄膜由锐钛矿型转变为金红石型,TiO2晶粒尺寸由6.5 nm(350℃)增加到52.8 nm(1 000℃);经750℃热处理的薄膜组成中出现金红石相,温度升至1 000℃,锐钛矿型TiO2完全消失;经550℃热处理的TiO2光催化效果最好,在1 m3环境仓内,8 W紫外灯下光照240 min,初始浓度0.526 mg/m3的甲醛去除率达到95.2%。     

纳米TiO2/C复合材料制备及其催化活性机理

用X射线衍射、透射电镜、紫外-可见光漫反射光谱等表征手段研究了纳米TiO2/C光催化剂的晶体结构和性能.结果表明:碳黑改性促使TiO2在较低温度(＜500 ℃)发生由锐钛矿相向金红石相转变,并有效抑制了纳米TiO2晶粒长大,经400 ℃热处理后,TiO2晶粒尺寸为7.3 nm.由于纳米碳黑弥散分布于纳米TiO2颗粒中,提高了该催化剂对亚甲基蓝分子的吸附性能.通过碳黑粒子的光敏化作用提高纳米TiO2的可见光光催化性能,加入5%(质量分数)纳米碳黑的TiO2/C光催化剂在400 ℃热处理后对亚甲基蓝降解率可达到93%.过多的碳黑会因其阻碍纳米TiO2与有机物接触而降低其降解效果,而过少的碳黑则会降低纳米碳黑对催化剂的敏化作用而降低其催化活性.     

纳米TiO2的复合改性及其光催化性能

采用甲基丙烯酸甲酯、硝酸镧对纳米TiO2进行复合改性,以亚甲基蓝作为光催化降解对象,讨论改性条件对纳米TiO2光催化性能的影响.结果表明,纳米TiO2经过改性后,其光催化性能均有所提高,尤其是经过硝酸镧复合改性后,其光催化性能明显好于未改性纳米TiO2和单一改性纳米TiO2.甲基丙烯酸甲酯用量、硝酸镧用量、热处理温度、热处理时间对纳米TiO2光催化性能均有影响.复合改性纳米TiO2的较佳工艺条件为:甲基丙烯酸甲酯用量为44.09%,硝酸镧用量为2.31%,热处理温度为500℃,热处理时间为5 h.     

柔性染料敏化太阳能电池材料制备工艺参数的优化

采用水热法制备TiO2纳米浆,与P25粒子和TiO2散射大粒子混合制成级配浆料。将所得的浆料涂敷在铟掺杂氧化锡-聚苯二甲酸乙二醇酯导电聚合物基板上,并在120～150℃进行热处理制成光阳极薄膜。利用溅射法制备Pt对电极,将其组装成柔性的染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cell,DSC)。研究了对电极溅射时间、TiO2薄膜热处理温度、膜厚以及级配浆料中的酸添加量对电池光电性能的影响。结果表明:当对电极Pt溅射时间为30s,TiO2薄膜热处理温度为150℃,膜厚为10.5μm,浆料添加0.05mol/LHNO3时,柔性DSC的光电性能最好,光电转换效率可达4.05%。     

水热合成法制备纳米TiO2催化剂及其催化性能的研究

采用水热合成法制备纳米TiO2催化剂,并通过XRD、TEM、SEM、BET、UV-Vis漫反射光谱研究了TiO2的本征性质,以Cr(VI)为目标污染物,考察纳米TiO2的光催化活性,并研究了煅烧温度,溶液pH对纳米TiO2催化剂光催化性能的影响。制备的纳米TiO2材料作为光催化剂光催化还原Cr(VI)离子,结果表明,TiO2-550还原Cr(VI)离子的光催化活件最好,随着pH降低,TiO2-550还原速率显著提高。     

TiO_2纳米晶和薄膜的制备及微观性质研究

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米晶和薄膜。分别用X射线衍射(XRD)和差热-热重分析(DTA-TGA)对不同温度热处理的样品进行了表征。XRD分析表明:经过热处理的样品,锐钛矿相TiO2纳米晶平均粒子尺寸为5 3～32 4nm,其薄膜的平均粒子尺寸为6 7～29 6nm,但经相同温度热处理的TiO2纳米晶平均粒子尺寸普遍较薄膜样品大,此外,TiO2薄膜的相转变温度比纳米晶约高150℃,且其锐钛矿相(101)面上具有一定的择优取向,取向因子为0 53;DTA-TGA结果表明,360～500℃,TiO2凝胶从非晶态-锐钛矿相的转变是逐渐转变的过程;实验所制备样品的比表面积可达72 57m2/g,呈现出巨大的表面效应;同时光生载流子能在极短的时间内(<20ps)跃迁到TiO2纳米颗粒表面,有利于电子和空穴的分离。