溶胶凝胶法制备铁掺杂纳米TiO_2薄膜与其性能研究

以钛酸丁酯Ti(OC4H9)4、冰醋酸、去离子水和无水乙醇、含水硝酸铁等为原料,采用溶胶-凝胶法,制备得到掺铁纳米二氧化钛材料镀膜玻璃和二氧化钛粉体,研究了掺铁量、掺杂PEG量、镀膜层数、水浴处理等因素对TiO2纳米膜透光率和光催化活性的影响,并对其进行表征测试和探讨。研究发现,掺铁会优化TiO2纳米薄膜的很多性能。掺铁后薄膜的晶粒尺寸逐渐变小,晶格畸变比例变大。掺铁不改变二氧化钛的晶型结构。在透光率试验中,掺杂PEG的样品,水浴处理后测试效果较好,掺杂浓度与实验效果并不成正比。光催化实验中,掺杂浓度为0.075%时的效果最好。最终得出,在掺杂浓度为0.075%时,水浴处理并添加适量的PEG,镀4层膜时的综合效果最好。     

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.     

柔性TiO2纳米管薄膜电极的制备及其光电性能

采用水热合成法制备出TiO2纳米管,通过XRD、TEM和氮气等温吸附-脱附仪等测试手段对TiO2纳米管进行了表征.用烧结的TiO2纳米管和P25粉末混合制成薄膜电极,并研究了薄膜电极的表面形貌、染料吸附量和光电性能.研究表明,加入TiO2纳米管可以制备出机械稳定的薄膜;掺杂TiO2纳米管的含量越多,薄膜电极的染料吸附量越大;掺杂5%烧结纳米管粉末的薄膜电极的光电性能最好,其短路电流可达3.25mA,光电转换效率达到1.67%.     

铯离子掺杂对纳米二氧化钛薄膜光催化性能的影响

以钛酸四丁酯为主要原料,采用溶胶–凝胶法在载玻片上制备了透明的掺Cs+的TiO2薄膜。利用紫外–可见光吸收光谱和X射线衍射对薄膜进行表征,分析了Cs+掺杂对TiO2薄膜吸收光谱的影响。以光催化大肠杆菌为对象,考察了Cs+掺量和退火温度对TiO2薄膜光催化杀菌性能影响。结果表明:Cs+掺杂使得TiO2薄膜对紫外–可见光的吸收增大,TiO2薄膜吸收带边发生红移。当退火温度为550℃时,掺Cs+量为0.3%(摩尔分数)的TiO2薄膜的光催化活性最高,杀菌率达到了97.18%。     

Fe／TiO2光催化降解靛蓝胭脂红研究

采用溶胶-凝胶法制备出一系列不同掺铁量的TiO2光催化剂.用靛蓝胭脂红作为模拟污染物来检验其催化活性,实验结果表明:当掺铁量为0.75%、光照时间为4h时,靛蓝胭脂红的降解率可达到99.7%;掺杂铁能够显著提高TiO2的光催化效率.     

Ag掺杂TiO2纳米薄膜光催化活性研究进展

TiO2在光催化和光电转化领域拥有十分广阔的应用前景,近几年来备受研究人员广泛关注.本文综述了TiO2光催化反应机理以及掺银TiO2纳米薄膜的制备方法,其中包括溶胶凝胶法、微乳液法、电弧溅射法、阳极氧化法以及表面化学反应等.主要讨论了Ag单掺杂和Ag与其他元素共掺杂的TiO2纳米薄膜光催化活性的研究进展,并对二者进行比较,展望了其发展方向.共掺杂TiO2纳米薄膜因比单掺杂薄膜具有更优异的光催化性能,是未来的主要研究方向之一.     

La3+掺杂CdS/TiO2复合膜的制备及性能表征

采用溶胶-凝胶和旋涂工艺在普通玻璃表面制备La3+掺杂CdS/TiO2薄膜,采用XRD和UV-VIS等测试手段研究了CdS复合量、La3+掺杂量、焙烧温度和镀膜层数对La3+掺杂CdS/TiO2薄膜的结构、光学性能及光催化性能的影响.结果表明,经过合理掺杂和复合技术制备的TiO2纳米复合膜具有比单独掺杂或复合薄膜更好的光催化能力.当CdS的复合量40%(CdS/TiO2摩尔比0.4)、La3+掺杂量0.5%(La3+/Ti4+摩尔比0.005)、焙烧温度600℃、膜层数为6时,薄膜在可见光区域具有良好的透过率,在太阳光下4 h对0.4 mg·L-1甲基蓝溶液的降解率可达到60%以上.     

硅掺杂和硅钒共掺杂对TiO2光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备了一定厚度(约120 nm)的掺硅TiO2薄膜,在配制原始溶液时,所用钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、乙醇、水和硝酸的摩尔比为1∶y∶25∶1∶0.2.用扫描电子显微镜观察其表面形貌,用X射线衍射表征其结构.以甲基橙溶液为体系,考察掺杂后TiO2薄膜的光催化性能.结果表明当y≤0.3时,随硅掺入量的增加,TiO2薄膜的光催化性能提高;当y>0.3时,硅的掺入使TiO2薄膜的光催化性能降低.另外,用相同方法制备了钒硅共掺杂的TiO2薄膜,发现钒硅共掺杂可以进一步提高TiO2的光催化性能.     

SAS法制备纳米TiO_2光催化剂与光催化性能研究

以TiOSO4为原料,采用化学络合溶胶-凝胶法,结合自蔓燃工艺制备了纳米TiO2粉体和掺杂铁的光催化剂。并以甲基橙为模拟水样,研究了光催化剂的催化性能。结果表明,掺铁的光催化剂比纯纳米TiO2的光催化活性高,在pH=3,催化剂加入量1 g/L,掺铁量为0.5%,溶液浓度为40 mg/L的条件下降解率高达80%。     

镍离子掺杂对TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶工艺在平板玻璃表面制备镍离子掺杂改性的TiO2薄膜,借助DTA-TG,XRD,SEM等测试手段探讨了镍离子掺杂TiO2薄膜的层数及热处理温度对掺杂前后的TiO2薄膜在太阳光照射下的光催化效率的影响。结果表明：适量掺镍离子的TiO2薄膜,对直接利用太阳光进行光催化降解有一定的效果。从薄膜紫外吸收光谱分析可知,涂3层膜的掺Ni^2 的TiO2薄膜在烧成温度为550℃时的光催化效果最好,可以提高光催化活性,在污水处理和抗菌防霉方面亦有一定的作用。     

两种负载膜对纳米Fe^3＋/TiO2光催化活性的影响

用溶胶-凝胶法制得的纳米Fe3＋/TiO2分别以玻璃和琼脂糖为负载体,采用浸渍-提拉法制备Fe3＋/TiO2玻璃负载膜,水热合成法制得Fe3＋/TiO2琼脂糖凝胶负载膜,通过降解某制药厂的制药废水,探讨两种负载膜对纳米Fe3＋/TiO2光催化活性的影响及用琼脂糖为载体的可行性。结果表明,两种负载膜中纳米Fe3＋/TiO2的晶相不变,但琼脂糖凝胶负载膜中纳米Fe3＋/TiO2粒子的团聚较少,且不易脱落,重复使用性能高,光催化活性明显较Fe3＋/TiO2玻璃负载膜强,从而显示了琼脂糖为载体的可行性、优越性和实用性。     

Fe掺杂对Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜微观结构与电学性质的影响研究

笔者利用射频磁控溅镀法在Pt/SiO2/Si(100)基板上制备出Fe掺杂量分别为0、0.5%、1.0%、2.0%、3.0%及5.0%的Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜,并讨论了Fe掺杂含量对其微观结构结与电学性质的影响。由XRD分析可知,Fe掺杂对Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜的晶体结构并无较大的影响;从SEM结果则可得出,微量Fe掺杂时薄膜较为致密,且晶粒大小较一致。电性结果表明,掺Fe薄膜的相对介电常数和电容均呈现下降趋势,且Fe掺杂含量分别为0.5%、1.0%及2.0%时薄膜具有较小的漏电流密度。     

Fe掺杂对Ba0．5Sr0．5TiO3薄膜微观结构与电学性质的影响研究

笔者利用射频磁控溅镀法在Pt／SiO2／Si（100）基板上制备出Fe掺杂量分别为0、0．5％、1．0％、2．0％、3．0％及5．0％的Ba0．5Sr0．5TiO3薄膜,并讨论了Fe掺杂含量对其微观结构结与电学性质的影响。由XRD分析可知,Fe掺杂对Ba0．5Sr0．5TiO3薄膜的晶体结构并无较大的影响;从SEM结果则可得出,微量Fe掺杂时薄膜较为致密,且晶粒大小较一致。电性结果表明,掺Fe薄膜的相对介电常数和电容均呈现下降趋势,且Fe掺杂含量分别为0．5％、1．0％及2．0％时薄膜具有较小的漏电流密度。     

TiO2/Fe2O3异质结薄膜的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Fe2O3异质结构的复合薄膜,运用XRD、AFM、紫外-可见光投射光谱等对薄膜的微结构、透光率及其光催化特性进行了表征,分析了薄膜结构对光催化性能的影响,并就可见光催化机理进行了探索.结果表明:具有异质结型的TiO2/TiO2/Fe2O3复合结构的薄膜在可见光区有较好的光催化效果,同时这一结构可有效地抑制电子-空穴复合.     

用MO-CVD技术制备金属氧化物薄膜及其光电化学行为

有机金属化学汽相沉积(MO-CVD)技术是一种新型薄膜材料制备技术,它优于目前通常采用的一般CVD和物理方法。主要优点:采用金属有机化合物为物质源,选择的范围比较大,其中含有易断裂的M-C键,易发生气相热分解氧化反应,成膜温度比较低,反应副产物仅有易挥发的碳氢化合物,使成膜环境无污染,易获得优质膜。因该技术是化学成膜,排除了物理方法中固有的不易控制化学计量的问题,易获得优质膜层。     

两种负载膜对纳米Fe~(3+)/TiO_2光催化活性的影响

用溶胶-凝胶法制得的纳米Fe3+/TiO2分别以玻璃和琼脂糖为负载体,采用浸渍-提拉法制备Fe3+/TiO2玻璃负载膜,水热合成法制得Fe3+/TiO2琼脂糖凝胶负载膜,通过降解某制药厂的制药废水,探讨两种负载膜对纳米Fe3+/TiO2光催化活性的影响及用琼脂糖为载体的可行性。结果表明,两种负载膜中纳米Fe3+/TiO2的晶相不变,但琼脂糖凝胶负载膜中纳米Fe3+/TiO2粒子的团聚较少,且不易脱落,重复使用性能高,光催化活性明显较Fe3+/TiO2玻璃负载膜强,从而显示了琼脂糖为载体的可行性、优越性和实用性。     

纳米二氧化钛抗菌陶瓷内墙砖的研制和性能研究

采用溶胶-凝胶法,以TiCl4为原料,无水乙醇为溶剂,通过稀土掺杂改性,采用自制拉膜机,在普通陶瓷釉面砖上制备出了无干涉色的TiO2抗菌薄膜。薄膜密着法抗菌实验表明,在光照条件下,其2h杀菌率为98.5%。     

SiO2对TiO2薄膜性能的影响

采用溶胶-凝胶法分别制备出SiO2溶胶和TiO2溶胶,以不同的比例进行混胶。用旋涂法在载玻片上进行制膜。借助于紫外-可见光吸收光谱、原子力显微镜分析了SiO2/TiO2薄膜吸光性能和显微结构。通过对金黄葡萄菌和大肠杆菌的杀菌实验表明其杀菌率达99%以上。     

二氧化钛负载细菌纤维素纳米复合材料的抗菌性及细胞相容性的研究

利用细菌纤维素的超精细网络结构和持水率高的特点,通过钛酸异丙酯水解在细菌纤维素上原位负载了TiO2颗粒,并对其微观结构等进行表征,同时对二氧化钛负载细菌纤维素纳米复合膜的抗菌性能和生物相容性进行研究.抗菌实验结果说明TiO2/BC纳米复合材料具有很强的抗菌性能,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别达到15 mm和...     

溶胶-凝胶法制备TiO2-SiO2复合薄膜的波导特性研究

研究了采用溶胶－凝胶法制备的ＴｉＯ２－ＳｉＯ２复合薄膜的波导特性。结果表明随着ＴｉＯ２含量和热处理温度的提高,薄膜的波导损耗增大。ＦＴ－ＩＲ光谱,ＸＲＤ和ＡＦＭ分析表明：这种损耗主要来自于薄膜中的微区不均匀和由于薄膜表面的粗糙度增大而产生的光散射的影响。通过航向光谱计算得到了薄膜的折射率和消光系数和色散关系以及它们与工艺之间的关系。