高温水解溶剂热法合成纳米TiO2及其光催化性能研究

以钛酸丁酯为前驱体,在丙酮、吡啶和乙醇的混合溶剂中,采用高温水解溶剂热法合成了纳米TiO₂粉体。XRD和TEM分析结果表明,纳米TiO₂的平均晶粒尺寸约为11nm,分散性好,是纯单相锐钛矿型。经不同温度煅烧处理后可知,当煅烧温度低于等于800℃时,该纳米TiO₂都能保持单一的锐钛矿相,具有高的热稳定性;当煅烧温度低于等于600℃时,煅烧温度对该纳米TiO₂光催化性能的影响较小,都具有优良的光催化活性。     

微波法制备纳米钛酸钡粉体及其表征

为了探寻价廉、高效合成纳米钛酸钡粉体的方法,以TiCl4和BaCl2为主要原料,采用微波法一步合成纳米钛酸钡粉体,采用X射线衍射谱、扫描电镜、漫反射吸收谱、介电损耗谱和热重-差热分析对钛酸钡粉体进行表征。结果表明,合成的钛酸钡粉体为纯的立方相纳米粉体,颗粒大小均匀,分散性好,晶粒度约为90 nm;纳米钛酸钡粉体的禁带宽度为3.4 eV,具有良好的介电性能;纳米钛酸钡粉体中立方相BaTiO3在1 000℃煅烧后才有部分转化成四方相BaTiO3,表现出良好的热稳定性。     

微波法合成纳米BaTi03及其表征

以TiCl4和BaCl2为主要原料,用微波法一步成功合成纳米BaTiO3,采用X射线衍射谱（XRD）、扫描电镜（SEM）、漫反射吸收谱（DRS）、介电常数谱和热重一差热分析（TG-DTA）表征,XRD和SEM分析表明,合成的BaTiO3为纯的立方相纳米BaTiO3,颗粒大小均匀,分散性好,晶粒粒径在90nm左右;DRS和介电常数测试表明,纳米BaTiO3禁带宽度为3．4eV,具有良好的介电性能;TG-DTA和XRD测试表明,在400℃以前,纳米BaTiO3表面吸附的残余有机物质燃烧放热,有l-4％左右的热失重,对应在290℃左右有较强的放热峰;1000℃煅烧后才有部分立方相的BaTiO3转化成了四方相的BaTiO3,纳米BaTi03表现出了良好的热稳定性。     

可见光激发高光催化活性的纳米Ti02光催化剂--丙酮溶剂水热合成、特性表征与光催化活性起因

通过XRD、TEM、TG-DTA和漫反射谱(DRS)等手段,分析了采用丙酮溶剂水热法合成的在可见光波段对甲基橙具有高光催化降解率的纳米TiO2粉体的材料特性与光催化活性的起因.结果表明,经不同温度热处理得到的样品均为锐钛矿晶型、粒径基本相同,但在表面剩余吸附物含量以及可见光波段的光吸收率等方面差异明显,且样品表面剩余吸附物含量、可见光波段的光吸收率与其可见光催化活性之间存在直接关联.分析认为,TiO2表面剩余吸附有机物导致的对可见光的强烈吸收是其可见光波段高光催化活性的重要起因.     

水热法制备纳米TiO2的可见光波段光催化活性的溶剂效应

采用单乙醇、丙酮、吡啶、二元以及三元混合有机溶剂的有机溶剂水热法合成高分散纳米TiO2粉体,通过XRD,TEM和DTA-TG等手段研究合成的粉体物相与表面吸附特性,以及可见光光催化降解效率.结果表明在颗粒尺寸与晶型差别不大的各种溶剂制备粉体中,含丙酮单元、二元及三元溶剂制备TiO2粉体光催化效率在76%-89%;而单乙醇、乙醇-吡啶二元溶剂制备的光催化效率很低,均在15%以下.分析表明,可见光波段光催化效率与表面吸附物结构、基团与其极性等密切相关碳链结构溶剂中,含中极性羰基的丙酮溶剂吸附的粉体光催化效率,远高于含强极性羟基的单乙醇、乙醇-吡啶溶剂吸附粉体的光催化效率.)     

量子尺寸纳米TiO2的水热制备及光催化性能

在钛酸丁酯和乙醇体系下,利用水热法制备了平均粒径为4～10 nm的量子尺寸锐钛矿型纳米二氧化钛粉末,并研究了此粉末的光催化活性和晶粒粒径、荧光发射光谱的关系.结果表明: 制备的纳米二氧化钛粉末在粒径为8～9 nm时光催化活性最好,当晶粒粒径再减小以后,由于表面活性的增加导致晶粒表面羟基的增加,成为电子和空穴的复合中心而使活性降低.同时此粉末的荧光发射光谱中并没有发现荧光峰位随着晶粒粒径变小而发生位移,并且荧光发射光谱峰的强度和光催化活性之间没有成比例的关系.     

活性碳纤维负载钴酞菁对取代酚的催化氧化

为去除难降解的酚类物质,以活性碳纤维负载钴酞菁(CoPc-ACF)为催化剂、以H2O2为氧化剂组成新型催化氧化体系(CoPc-ACF/H2O2).该体系能充分发挥CoPc-ACF中活性碳纤维的吸附特性和钴酞菁的催化性能.以对硝基苯酚、对甲氧基苯酚和取代氯酚为对象,研究该体系对其的吸附催化氧化性能.采用UPLC检测酚类物...     

酞菁钴负载镁铝水滑石对甲基橙的氧化脱色

通过共沉淀法制备了Mg/Al物质的量比为3∶1的镁铝水滑石,并将其作为载体负载磺化酞菁钴制得新型功能材料酞菁钴负载水滑石(CoPcTs-LDH)。通过红外和热重分析表征了CoPcTs-LDH,研究了CoPcTs-LDH/H2O2对100mL 10mg/L甲基橙的氧化脱色。实验结果表明,在25～37℃、pH值为3～9、反应7h后甲基橙的剩余率均低于30%;反应过程符合一级动力学模型,阿伦尼乌斯活化能Ea=57.64kJ/mol;反应过程中羟基自由基发挥了重要作用;CoPcTs-LDH在重复使用5次后对甲基橙仍有很好的氧化脱色能力,具有较高的重复使用性能。     

溶胶-凝胶法制备铁酸铋及其可见光催化性能

为了获得新型的窄带隙半导体BiFeO3,以硝酸铁、硝酸铋为主要原料,以无水乙醇和冰醋酸为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备干凝胶,然后将干凝胶在氮气条件下、马弗炉中煅烧1h得到BiFeO3粉末样品。采用X射线衍射光谱(XRD)、差热(DTA)分析和漫反射吸收谱(DRS)对BiFeO3的物性进行表征,并以偶氮染料甲基橙作为模拟污水研究BiFeO3的可见光催化性能。结果表明:BiFeO3接近纯相、在832℃附近有一个相变峰,带隙为2.03eV,具有良好的可见光催化活性,是一类具有广泛应用前景的新型窄带隙半导体可见光催化剂。     

溶胶-凝胶结合高铝质耐火浇注料的流变学研究

利用高温流变仪对溶胶-凝胶结合高铝质耐火浇注料的流变特性进行了系统研究,得到了不同剪切速率、剪切时间、测试温度、不同浇注料含水量及浇注料颗粒组成条件下溶胶-凝胶结合高铝质耐火浇注料的流变特性变化规律.同时也对溶胶-凝胶结合高铝质耐火浇注料的流变特性与其它结合方式的耐火浇注料进行了对比研究.还将耐火浇注料流变性能与其施工流动性进行了联动研究.研究表明传统水泥结合高铝质浇注料的流变曲线是宾格汉姆型,而溶胶-凝胶结合高铝质耐火浇注料的流变曲线属带屈服应力的假塑性流体.而流变实验结果与浇注料的施工流动性吻合得较好.还基于流变学实验结果得出了改善高铝质浇注料流变性能的几种方式.