热喷涂法制备的La3+掺杂纳米TiO2粉末的表征

采用等离子热喷涂法以钛酸四丁酯为主要原料制备出稀土离子掺杂的纳米TiO2光催化剂.通过XRD,XPS,TEM,UV-Vis等检测手段对样品进行表征,同时检测了其光催化性能,并分析了掺杂对TiO2的影响机理.结果表明,所制备的La3 掺杂纳米TiO2是锐钛矿相和金红石相混晶结构,粒径分布在10～50nm之间;La3 掺杂能够促进锐钛矿向金红石的转变,同时抑制TiO2晶粒的长大;La3 掺杂使TiO2紫外-可见吸收光谱发生红移;适量La3 掺杂能显著提高TiO2的光催化活性,最佳掺杂浓度为0.5%(与Ti原子摩尔比),甲基橙降解率在90min内可达到82.4%.比纯TiO2高出13.2%.     

离子掺杂对纳米TiO2薄膜光催化性能的影响

采用溶胶凝胶法制备含有不同掺杂离子的TiO2溶胶和纳米粉,采用浸渍提拉法将溶胶涂敷在自制的多孔陶瓷膜件上,考察其对蚁酸溶液(1%)的光降解作用。研究结果表明,在适宜掺杂浓度(1?3 ,0.5%La3 (摩尔浓度))下,Fe3 /La3 -TiO2膜的光催化性能最好。采用X射线衍射仪分析、原子力电子显微镜和吸收光谱仪等研究单独掺杂Fe3 、La3 和复合掺杂Fe3 /La3 离子的作用及膜的性能,从而确定出提高TiO2光催化活性的最佳掺杂工艺。     

掺杂Y^3＋的纳米TiO2微粒的制备及其光催化性能

在Sol-Gel法制备纳米TiO2微粒的最佳制备条件的基础上，制备了掺杂稀土离子钇(Y^3 )的纳米TiO2复合粒子，并对这二者进行了XRD，TEM和DRS表征及光催化活性检验。结果表明，未经掺杂的TiO2与掺杂稀土Y^3 的TiO2均为锐钛和金红石的混合晶型，锐钛和金红石的比例约为3：1；掺杂抑制了TiO2晶粒的生长，使得TiO2粒径明显变小，其颗粒大小为10nm左右。用DRS表征微粒的光吸收能力和光吸收带边移动情况，发现掺杂导致了TiO2光吸收能力增强及吸收带边红移。通过对苯酚的光催化氧化降解研究，发现当Y^3 掺杂量(按质量)为1．5％时，TiO2光催化活性最高，与未掺杂的TiO2相比，其光催化活性提高约20％。     

溶胶-凝胶法制备前驱物对TiO2/活性炭活性的影响

以无水乙醇为溶剂,二次蒸馏水、浓盐酸及钛酸丁酯的用量为实验参数,考察他们对TiO2溶胶粘度的影响,利用溶胶凝胶法分别制备4种不同的TiO2溶胶,浸涂在活性炭上,形成纳米TiO2/活性炭(TiO2/AC)复合体,通过使用TG-DTA,QELS,SEM,XRD及BET方法考察制备的前驱物对TiO2/AC光催化活性的影响及TiO2凝胶/AC在热处理过程中的物理化学变化.结果表明TiO2溶胶粒度小TiO2纳米颗粒在活性炭上分布均匀;不发生团聚所得的TiO2/AC复合体光催化活性强.     

掺铜二氧化钛纳米颗粒的制备及其催化性能（英文）

采用溶胶-凝胶法制备掺铜量为0~2.0%(摩尔分数)的二氧化钛纳米颗粒。应用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和场发射电子显微镜(FE-SEM)技术对二氧化钛纳米颗粒的晶体结构、化学价态和形貌进行表征。样品的光学吸收性能用紫外-可见吸收光谱进行表征;其光催化性能通过在紫外-可见光照射下分解20 mg/L甲基橙溶液进行表征。结果表明,掺铜二氧化钛纳米颗粒具有比纯二氧化钛更优的光催化性能,尤其是铜掺杂量为1.0%的二氧化钛TiO2纳米颗粒具有最好的光催化性能。铜掺杂能提高二氧化钛在紫外-可见光区对光的吸收、减小电子-空穴对的复合,因此,铜掺杂使二氧化钛的光催化性能得到提高。     

溶胶-乳化-凝胶法制备超分散性TiO2纳米颗粒

采用溶胶-乳化-凝胶法制备分散好的TiO2纳米颗粒,以pH和十六烷基三甲基溴化胺与蒸馏水的摩尔比(W)为实验参数,考察它们对TiO2纳米颗粒尺寸、分散性和光催化活性的影响,并通过使用TG-DTA、SEM、XRD及BET对其化学结构及晶化过程进行分析.同时利用甲基橙的光催化降解评价制备的TiO2纳米颗粒的光催化活性.结果表明pH为8.5、十六烷基三甲基溴化胺与蒸馏水的摩尔比为1.08时,所得的TiO2纳米颗粒的比表面积为273m2/g,颗粒粒径为7nm,光催化活性最好.     

B/Fe2O3共掺杂纳米TiO2可见光下的催化性能

采用溶胶凝胶法制备B/Fe2O3共掺杂TiO2复合光催化材料,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(TEM)和紫外可见漫反射光谱(DRS)对粉体进行表征。结果表明:催化剂以锐钛矿存在的纳米颗粒,直观地显示了物质的形貌,掺杂B能极大提高催化剂的可见光响应。以二氯苯酚(DCP)为降解物质,在紫外和可见光下分别研究了复合催化剂的光催化活性。掺杂B能使吸收光谱红移至可见光区,而进一步掺杂Fe2O3大大提高了催化剂的活性。     

合成氟锌共掺杂纳米TiO2及其光催化活性

以CF3COOH和Zn(NO3)2为掺杂剂,采用溶胶凝胶法合成了纳米F/Zn2 /TiO2粉体,以次甲基蓝的光催化降解为探针反应,评价了其光催化活性,并利用XRD、FT-IR、EDS、BET、TEM等手段对样品进行测试和表征.测试表明F和Zn2 已经掺杂在纳米Ti02中,设计掺n(F)/n(Ti)-2%、n(Zn)/n(Ti)-3%的样品催化活性最高,可以将未掺杂TiO2光催化次甲基蓝1 h的降解率由73.2%提高到86.2%.     

Mg2+掺杂TiO2薄膜的制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯和Mg(NO3)2为原料,采用溶胶-凝胶法在较低的热处理温度下制备了Mg2+掺杂的TiO2薄膜,并研究了TiO2薄膜光催化降解甲基橙的情况.采用DTA、XRD、SEM等研究测试手段,发现通过溶胶-凝胶法在TiO2溶胶中加入Mg(NO3)2的方法,可以降低TiO2从无定型到锐钛矿相和锐钛矿相到金红石相的晶型转变温度,并在600C热处理条件下,获得了具有锐钛矿相和金红石相混晶的TiO2薄膜,通过甲基橙水溶液光催化实验表明:其光催化活性高于未掺杂TiO2薄膜的光催化活性.     

镨和氮共掺杂纳米TiO2光催化剂的制备与性能

采用溶胶-凝胶法结合微波化学法制备高活性可见光响应型镨(Pr)和氮(N)共掺杂纳米TiO2光催化剂(Pr-N-TiO2).通过XRD、FT-IR、UV-Vis和TEM等手段对Pr-N-TiO2光催化剂样品进行表征和分析,并以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,考察Pr-N-TiO2光催化剂对MB的光催化降解效果.结果表明Pr和N共掺杂TiO2能有效地抑制TiO2的晶粒生长,共掺杂离子之间的协同作用使得Pr-N-TiO2光催化剂的光谱吸收阈值波长发生红移,荧光光谱强度明显降低,光催化活性显著提高;在日光灯下,6h内,Pr-N-TiO2光催化剂对MB的光催化降解率达92.81%,明显优于DegussaP25的(45.01%).     

Photocatalytic activity of perovskite SrTiO_3 catalysts doped with variable rare earth ions

In this work,15 types of rare earth(Re) ions,including Y~(3+),La~(3+),Ce~(3+),Pr~(3+),Nd~(3+),Sm~(3+),Eu~(3+),Gd~(3+),Tb~(3+),Dy~(3+),Ho~(3+),Er~(3+),Tm~(3+),Yb~(3+) and Lu~(3+)doped perovskite SrTiO_3 powders were synthesized by solgel method.The influence of Re ions doping on the crystal structure,morphology and optical property as well as the photocatalytic activity for the photodegradation of rhodamine B(RhB) was investigated in detail when the synthesized Re ions doped SrTiO_3 powders were served as catalysts.The presented results revealed that the crystal structure is invariable,whereas the morphology and the optical bandgap are variable for the resultant SrTiO_3 powders when different Re ions were incorporated into the SrTiO_3 lattice.The relatedness between the morphology,optical property and photocatalytic activity of the synthesized SrTiO_3 catalysts doped with variable Re ions were analyzed deeply,providing an insight into the influence factors on the photocatalytic activity of catalysts.     

Synthesis and enhanced luminescence properties of double perovskite NaLa_(0.95-x)Y_xEu_(0.05)MgWO_6 phosphors

Double perovskite Na(La,Y)MgWO_6:Eu~(3+)phosphors were obtained by the sol-gel method.X-ray diffractometer(XRD) patterns,scanning electron microscopy(SEM) images and photoluminescence properties were carried out to study the effect of polyethylene glycol(PEG).Enhanced optical properties were obtained by adding 3 wt% PEG under the excitation of 395 nm.Y~(3+)with smaller radius was selected to substitute La~(3+) in this host to decrease the symmetry and further enhance the luminescence properties.With Y~(3+)concentration increasing,Na_2WO_4 and Y_(30)W_8O_(69) phases came up.The emission spectra showed different shapes,and the emission intensity was enhanced by doping Y~(3+).Under the excitation of 395 and 465 nm,the emission intensity reached the maximum.The Commission Internationale de L'Eclairage(CIE)coordinates of the phosphors were on the edge of the CIE diagram,illustrating that this double perovskite phosphor showed good color purity.Above luminescence properties showed that the synthesized phosphors had great potential in solid-state lighting.     

溶胶-凝胶法应用于Cu粉抗氧化工艺研究

应用钛酸丁酯水解形成二氧化钛溶胶对铜粉表面进行包覆处理，样品的耐腐蚀性通过在5％硫酸溶液中浸泡，然后测定溶液在760nm处的透光率来表征，据此研究了不同加水量、加酸量以及溶胶用量对包覆处理效果的影响。结果表明，钛酸丁酯与水的摩尔比为1：2，H^＋浓度为0．32mol／L，溶胶用量在4％～6％范围内，包覆样品浸泡4h后溶液的透光率为80％以上，而原始样品为15％。应用SEM、EDS、XPS以及XRD对包覆样品进行表征。XPS结果表明，样品表面主要有C、Ti、Sn、O、Cu等元素，其中Ti、Sn元素分别为四价和二价。对空气中放置60天后的包覆样品以及原始粉体的X射线衍射（XRD）检测表明，原始粉体表面有Cu2O存在，而包覆处理Cu粉的图谱中仅出现Cu的特征峰。     

Rare earth ion modified TiO2 sols for photocatalysis application under visible light excitation

TiO2 sols modified by rare earth (RE) ions (Ce^4 , Eu^3 , or Nd^3 ) were prepared by coprecipitation-peptizationmethod. The photocatalysis activity was studied by investigating the photodegradation effects of active brilliant red dye X-3B. It is found that TiO2 sols modified by Ce^4 , Eu^3 , or Nd^3 have the anatase crystalline structure, which are prepared at 70℃. All RE^n -TiO2 sol samples have uniform nanoparticles with similar morphology, which are homogenously distributed in aqueous colloidal systems. The particle sizes are 10.8, and 12 nm for Nd^3 -TiO2, Eu^3 -TiO2, and Ce^4 -TiO2, respectively. The character of ultrafine and positive charge sol particles contributes to the good adsorption of X-3B dye molecule on the surface of titania (about 30% X-3B adsorption amount). Experimental results exhibit that RE^n -TiO2 sol photocatalysts have the capability to photodegrade X-3B under visible light irradiation. Nd^3 -TiO2 and Eu^3 -TiO2 show higher photocatalytic activity than Ce^4 -TiO2, which is due to the difference of standard redox potential of RE^n /RE^(n-1) . RE^n -TiO2 sols demon-strate more excellent interfacial adsorption and photodegradation effects to X-3B than P25 TiO2 crystallites. Moreover, the degradation mechanism of X-3B is proposed as dye photosensitization and electron scavenging by rare earth ions.     

复合溶胶电泳制备TiO_2涂层的研究

研究了由TiO_2颗粒和TiO_2溶胶组成的复合TiO_2溶胶,以及其电泳制备涂层的光催化性.实验发现复合溶胶的Zeta电位小于相应的溶胶Zeta电位.对于溶胶在不同温度下煅烧制备的TiO_2粉末进行XRD表征,结果表明随着煅烧温度升高,粉末结晶程度提高,从200 ℃开始出现锐钛矿TiO_2晶相,在550 ℃出现金红石型TiO_2.光催化性能表明,由溶胶而得到的TiO_2涂层的光催化性能要好于复合TiO_2溶胶的光催化性能.     

溶胶-凝胶自蔓燃法制备Al2ZrO5纳米颗粒增强铝基复合材料（英文）

采用金属硝酸盐和甘氨酸做前驱体,通过溶胶-凝胶自蔓燃法和超声波辐射合成颗粒尺寸为38nm的Al2ZrO5纳米颗粒。制备过程包括均匀溶胶的形成、凝胶干燥和干燥凝胶的燃烧。在不同温度下,通过搅拌铸造制备Al2ZrO5含量分别为0.75%、1.5%和2.5%(体积分数)的纳米颗粒增强铝基复合材料。通过SEM和XRD对所制得的复合材料进行结构和相分析。通过评估材料的密度、硬度和抗压强度确定最佳的强化相含量和铸造温度。实验结果表明:Al2ZrO5纳米颗粒增强铝基复合材料的硬度和抗压强度得到提升,其最大值分别达到BHN61和900MPa。在850℃下制备的含有1.5%Al2ZrO5的复合材料具有最佳的力学性能。     

Mo的掺杂方式对TiO2光催化活性的影响

通过溶胶凝胶法制备了以不同方式和不同浓度掺Mo的TiO2薄膜.通过X射线衍射(XRD)、UV-VIS透射光谱、电化学阻抗谱分析了Mo对TiO2薄膜晶粒结构、光吸收性能、阻抗的影响.甲基橙光催化降解实验表明,钼的最佳掺杂方式为在薄膜底层掺杂,在表层及体相掺杂的效果均比未掺杂的TiO2差;其中以Mo的摩尔分数为1.0%、在薄膜底层掺杂时TiO2薄膜的光催化活性最佳.并从载流子分离效率方面讨论了掺杂方式及掺杂浓度对光催化活性的影响.     

X-TiO2(X=Ce,Bi)粉体的光电催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备出纳米X- TiO2(X=Ce,Bi)粉体,并用XRD、UV-Vis DRS对其进行表征,以500W氙灯模拟太阳光,考察改性TiO2粉体的可见光催化活性.采用涂覆法制备出改性TiO2电极,以300W高压汞灯为侧光源,考察了电极的光电催化性能.实验结果表明:改性TiO2粉体均为锐钛矿型晶相,Ce和Bi的加入不同程度地提高了TiO2在可见光区的吸光强度,Bi和Ce最佳摩尔掺杂量均为0.04％.3种电极光电催化性能先后排序为:TiO2电极＜0.04％Bi-TiO2电极＜0.04％Ce-TiO2电极,循环伏安曲线分析表明,金属离子的掺杂提高了TiO2电极的电催化活性,且Ce的掺杂对电极电催化活性的影响大于Bi.HPLC分析表明,金属离子掺杂使得苯环开环加速,促进了苯酚的氧化过程.     

La~(3+)掺杂Y_2O_3透明陶瓷制备及发光性能

以Y2O3为基质材料,掺杂不同含量的La3+,采用机械力化学法制备纳米粉,粉体压制后在真空度1×10-3Pa下烧结得到La3+掺杂Y2O3透明陶瓷。采用透射电子显微镜(TEM)观察粉体一次颗粒形貌,扫描电镜(SEM)观察样品表面形貌,HV-1000型维氏硬度计测定样品硬度和断裂韧性,阿基米德法测定烧结后试样的相对密度,自动记录分光光度计测定试样透过率。结果表明:制备的La3+∶Y2O透明陶瓷透光率可达80%,掺杂La3+可以显著降低La3+∶Y2O3透明陶瓷的烧结温度;随着La2O3添加量的提高,样品透光率逐渐提高,但La2O3添加量过大会造成点阵畸变严重;随着La2O3添加量的提高,样品相对密度、维氏硬度和断裂韧性均逐渐提高,最后趋于平稳;随着保温时间延长,样品透光率也逐渐增大,继续增大保温时间,透光率趋于平缓。结合样品的透光率、相对密度、维氏硬度和断裂韧性考虑可知La2O3适合掺杂量、烧结温度和保温时间分别为10at%、1550℃和3h。