用二氧化硅表面改性纳米二氧化钛的制备及表征

针对二氧化钛(TiO2纳米颗粒在水性涂料中极易团聚、分散性差的问题,以提高TiO2分散稳定性为目的,用并流中和法,以锐钛矿型纳米TiO2粉体为载体,硅酸钠(Na2SiO3)为包覆剂,用硫酸(H2SO4)调节pH值,成功地在纳米TiO2表面包覆致密的SiO2膜.借助Fourier变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X射线衍射技术(X-ray diffraction,XRD)和X射线能量散射谱(X-ray energy dispersive spectroscopy,EDS),表征样品的键合情况、相态结构、表面的化学成分,同时测定包覆改性前后的纳米TiO2比表面积和酸溶性.FTIR和EDS结果表明:该包覆方法可行,氧化硅(SiO2)以化学键合的方式沉积在纳米TiO2表面,在包覆层和纳米TiO2颗粒之间的界面上形成了Ti-O-Si键.酸溶实验分析和XRD结果证实:在TiO2纳米颗粒表面包覆了一层致密SiO2膜.比表面测定的结果显示:改性后TiO2的比表面积随质量分数m(SiO2):m(TiO2)增加而减小.     

水溶液中纳米二氧化钛光催化降解甲基橙的影响因素

用沸腾回流直接水解法制备了粒径为25～35 nm纯锐钛矿型纳米二氧化钛(TiO2).用X射线衍射和透射电镜表征材料的结构与形貌.用该催化剂催化降解甲基橙,研究了催化剂用量、甲基橙的起始浓度、溶液pH值、光强度、溶液中添加金属离子的影响.结果表明:在较强紫外光照射下,当甲基橙的起始浓度为0.02 g/L,TiO2用量为1.0g/L,光催化效率最高.酸性条件有利于光催化降解甲基橙.掺加Fe3 或Zn2 的光催化效率显著增加.掺加Mn2 或Ca2对光催化活性没有影响.在紫外光区域(366 nm),样品对催化降解水溶液中甲基橙的活性较高.     

SiO2/TiO2复合粉体制备条件对其光催化能力的影响研究

采用包覆沉淀法制备了纳米SiO2/TiO2复合粉体,考察了包覆速度、温度对所得产品性能的影响,通过TEM表征和紫外吸收光谱分析,得出合适的包覆速度是改性的关键,并初步探讨了其影响机理.以紫外光照下降解甲基橙为目标,研究了改性温度和焙烧温度对纳米SiO2/TiO2复合粉体的光催化能力的影响规律.结果表明,合适包覆速度改性...     

TiO2纳米粉体的烧结行为及其性能的研究

分别采用Ti(SO4)2、TiOCl2沸腾回流直接水解制得了纯锐钛矿型和混晶的纳米TiO2。用XRD、SEM对不同煅烧温度下的纳米TiO2粉末结构、粒径大小进行了表征。结果表明:混晶中的锐钛矿相转变温度(500℃)明显低于纯锐钛矿相的(600℃以上)。纳米TiO2粉末的光催化活性与煅烧温度密切相关,500℃煅烧的混晶结构的纳米TiO2粉体表现出较高的光催化活性,20 min催化氧化降解率达到92.3%。     

纳米二氧化钛粉体的光催化性能

以紫外灯为光源,采用TiO_2悬浮体系,利用分光光度法,研究了各种实验条件对光催化效果的影响。结果表明:光强、甲基橙的初始浓度、TiO_2的浓度和晶型、溶液pH以及掺杂离子等对降解效率都有较大的影响。     

铜液真空除气及其热力学和动力学分析

本文从热力学和动力学方面对铜液真空处理进行了分析,通过对高锰铝青铜经25吨油反射炉熔炼,再置于有真空装置的保温炉中保温,结果表明,在真空度为10托时保温15分钟,铜液含气量平均可减少到0.65cm~3/100g。可见,要降低铜液中的含气量,就必须提高真空处理的真空度。     

乳液聚合法制备TiO2/PS复合粒子及其性能研究

采用乳液聚合法制备了以纳米二氧化钛(TiO2)为核,聚苯乙烯(PS)为壳的复合粒子.利用正交实验研究了引发剂用量、单体用量、表面活性剂浓度对复合粒子包覆效率的影响;通过透光率和亲水亲油实验,检验复合粒子的分散性,并采用透射电镜(TEM),红外光谱(FTIR)表征了复合粒子的形貌和结构.     

纳米TiO2包硅处理及其性能的研究

从紫外线的吸收能力、分散稳定性及酸溶性等方面分析包硅前后产品的性能变化。包膜改性后的TiO2分散性和酸溶性都得到明显改善,ζ电位发生了很大的变化。并且确定,要得到紫外吸收及可见光的透过能力较大的TiO2,包SiO2含量约在5%左右效果最好。     

La掺杂SiO_2/TiO_2纳米粉体的制备及其光催化性能

采用并流中和法制备了La掺杂的SiO2包覆TiO2纳米粒子,利用X射线衍射(XRD),傅立叶交换红外光谱(FT-IR),透射电镜(TEM)及紫外可见光吸收(UV-Vis)光谱对掺杂改性前后样品进行表征。以紫外光照降解甲基橙为测试体系,研究了La掺杂量及煅烧温度对SiO2/TiO2光催化性能的影响,并对其作用机制做了初步的探讨。FT-IR表明在包覆层和纳米TiO2颗粒之间的界面上形成了Ti-O-Si和Ti-OLa键,从而抑制了金红石相的形成,提高了热稳定性,和XRD分析结果一致,掺杂了La的SiO2/TiO2在800℃时金红石相的含量仍然比较低,和120℃时的含量相当;TEM照片显示改性后的TiO2团聚减小,粒度均匀。UV-Vis光谱分析显示La掺杂SiO2/TiO2的光响应范围拓宽至可见光区,其中光吸收红移最大的样品为3.0%La掺杂量的SiO2/TiO2,带隙能(Eg)由原来的2.98 eV降为为2.41 eV。光催化性能实验结果显示当La的摩尔掺杂量为3.0%时,其光催化活性最好,光照20 min,与未掺杂改性的TiO2相比甲基橙的光降解率提高了55.1%;另外,未掺杂TiO2煅烧温度对光催化影响显著,当温度由120℃增加为800℃时,光照25 min的降解率就由69%降为10.7%,而掺La的SiO2/TiO2煅烧温度对其光催化性能影响不大。     

纳米二氧化钛粉体在水中的分散行为

为使纳米TiO2在水溶液中良好稳定地分散,采用透光率法对粒径约为30 nm的锐钛型TiO2粉体在水溶液中分散行为进行了研究,并对其进行粒度分布、电位的测定。实验结果证明:加入量为二氧化钛质量0.8%的硅酸钠作为分散剂,调节pH值为8~10,超声分散约10 min可以使纳米二氧化钛在水溶液中获得良好稳定的分散。通过测定分散相在分散介质中的电位,验证了pH值影响纳米TiO2粉体在水中的分散行为。