热处理对铁掺杂TiO2锐钛矿-金红石相变的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO_2和不同浓度Fe掺杂TiO_2纳米粉末,并对各样品进行了350℃、500℃、650℃的热处理。通过SEM、XRD、EDS、XPS等测试方法对其表面形貌、晶体结构及成分组成进行了表征,研究了热处理温度对Fe掺杂TiO_2相变的影响。实验结果表明:纯TiO_2与Fe-TiO_2在350℃、500℃时均为单一的锐钛矿,650℃时大部分转变为金红石;热处理温度升高有利于锐钛矿向金红石的转变;Fe掺杂后以+3价的形式存在,Fe离子掺杂能够明显减小TiO_2的晶粒尺寸,高浓度的Fe掺杂对锐钛矿-金红石相变有微弱的促进作用。     

Ce掺杂改性TiO_2对MNO_x/Ce-TiO_2体系催化活性的影响

以Ce掺杂的TiO2粉体为载体,MNOx为活性组分,制备了MNOx/Ce-TiO2体系SCR催化剂,利用TG-DSC,XRD,SEM及EDS考察了Ce的掺杂对MNOx/TiO2体系活性的影响,采用模拟烟气分析装置测试催化剂的活性。结果表明：Ce离子的掺杂阻碍了TiO2粒子由锐钛矿型向金红石型的转变,拓宽了锐钛矿型TiO2的使用温度范围。TiO2粉体粒子在锐钛矿型状态下,颗粒分散较为均匀,并且无明显团聚现象,保证了较高的比表面积,催化剂的SCR催化活性比未掺杂的催化剂活性有明显的提高。     

Synthesis and Optical Absorpition Properies of Anatase TiO2 Nanoparticles via a Hydrothermal Hydrolysis Method

以硫酸钛为钛源,浓氨水为沉淀剂,通过水热水解法在240 ℃,48 h,pH=9时合成了粒径约为20 nm的锐钛矿TiO2纳米颗粒。利用X射线衍射仪（XRD）、热场发射扫描电子显微镜（SEM）、热场发射透射电子显微镜（TEM）和紫外可见分光光度计（UV-VIS）对试样进行分析。结果表明：硫酸钛溶液水热水解法不加入浓氨水时,随着水解时间的延长,虽然获得的锐钛矿型TiO2颗粒的粒径已达到了纳米级,但是其粒径的变化不明显;硫酸钛溶液水热水解法时加入浓氨水,合成锐钛矿型TiO2颗粒的粒径明显变小,但是,随着pH值的增加,合成锐钛矿型TiO2颗粒的粒径变化不明显。对不同条件下水热水解法合成的TiO2进行UV-VIS分析可得,TiO2颗粒粒径的变小有利于TiO2吸收峰的蓝移。     

金红石二氧化钛介电常数的光致增大效应

研究了紫外光照对金红石二氧化钛(TiO_2)和锐钛矿TiO_2介电性质的影响。利用阻抗分析仪,测量暗态和紫外光照下金红石TiO_2和锐钛矿TiO_2在40~106Hz的介电常数。测量结果表明:在50~400Hz,紫外光照可提高金红石TiO_2的介电常数约18%,降低介电损耗约7%。在相同光照和测量频率条件下,锐钛矿TiO_2的介电常数降低约10%。     

影响自洁玻璃光催化性能的热处理工艺研究

通过介绍自清洁玻璃产生的背景,阐述自洁玻璃的自清洁原理。从TiO_2薄膜的微观结构入手分析了TiO_2晶型对光催化性能的影响,从而找到相对应晶型的热处理工艺。     

金属掺杂锐钛矿相TiO_2的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的从头算平面波超软赝势方法,计算了纯锐钛矿相TiO2及5种不同金属掺杂TiO2的晶格常数、能带结构、态密度与光吸收系数。结果表明,掺杂后能级的变化主要是过渡金属Co3d、Fe3d、Zr4d、Zr4p、V3p、V3d、W5d及W5p轨道的贡献。随着Co、Fe、V掺杂浓度的增加,禁带宽度呈减小趋势;Zr掺杂对能带结构几乎不产生影响;W掺杂能级远离禁带,只对价带构成产生了影响。金属掺杂使禁带宽度变化或出现新杂质能级,导致了TiO2吸收边沿红移或在可见光区域出现新的吸收峰;其中Co、Fe掺杂的吸收边沿明显红移,而W掺杂时在可见光区域出现较强的吸收峰。     

单Mo和Mo/S共掺杂锐钛矿相TiO_2的电子结构计算

利用基于密度泛函理论的第一性原理计算了Mo单掺杂和Mo/S共掺杂锐钛矿相TiO2的能带结构、电子分态密度、电子密度和吸收光谱。结果表明,Mo单掺杂在锐钛矿相TiO2导带底下方引入了两条主要由Mo 4d轨道组成的掺杂能级,而Mo/S共掺杂在TiO2的禁带之内共引入了四条掺杂能级,位于价带顶上方的两条主要由S 3p轨道组成,而位于导带底下方的两条掺杂能级则主要由Mo 4d和S 3p轨道杂化形成。Mo单掺杂和Mo/S共掺杂分别使TiO2的禁带宽度增大0.36 eV和0.43 eV,从而出现吸收带边的蓝移。电子密度图表明,Mo单掺杂对TiO2的晶格影响较小,但Mo/S共掺杂则使TiO2的晶格畸变程度加大。     

锐钛矿型TiO_2(101)面与Ag相互作用的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对锐钛矿型TiO_2(101)面上两种键桥形式吸附Ag原子的吸附能、电子布居、单位键长及电子结构等参数进行计算,研究Ag/锐钛矿型TiO_2复合材料中的Ag与TiO_2的相互作用。研究发现,锐钛矿型TiO_2(101)吸附Ag原子时,将是O-Ag之间的电子转换;并且,Ag原子更容易与锐钛矿型TiO_2(101)面的键桥Ti上的O原子发生反应生成相应的化合物。