改性纳米TiO2在丙烯酸内墙乳胶涂料中的应用研究

用钛酸酯偶联剂将纳米TiO2粒子进行表面改性后, 加入到内墙涂料中, 对普通的丙烯酸乳胶涂料进行改性.实验表明, 偶联剂对粒子的表面结构产生影响并改善其在涂料中的分散情况, 添加纳米TiO2粒子使涂料的耐洗刷性、硬度等性能得到较大的提高.纳米TiO2粒子的掺杂比为2.0%(质量分数)时改性涂料的耐洗刷性提高到原始涂料的7倍以上, 硬度提高一个等级.     

水量对锐钛矿溶胶制备、结构及光催化性能的影响

选择“钛酸丁酯-水-乙醇-盐酸”的溶胶．凝胶反应体系，考察反应物水的用量变化对反应过程、溶胶结构和光催化性能的影响，并获得了含有锐钛矿晶体、具有光催化性能的氧化钛溶胶。钛酸丁酯与水的摩尔比为1：2、1：4、1：8时，会逐渐形成凝胶，溶胶常温干燥后的粉体呈无定型结构，透射电镜中只能观察到细小的成膜粒子，溶胶不能使罗丹明B溶液分解褪色。钛酸丁酯与水的摩尔比为1：40、1：100、1：200时，钛酸丁酯发生充分水解，有可能形成稳定的溶胶；溶胶常温干燥后的粉体呈锐钛矿晶型，且结晶强度随水的用量的增加而增强；透射电镜中可观察到松散的团聚体、初显正方形较为紧密的结晶体和致密规则的正方形锐钛矿晶体；各溶胶均可催化降解罗丹明B使其褪色。     

热处理温度对TiO2结构和光学性能的影响

为探索热处理温度对纳米TiO2性能的影响,研究了不同温度下处理的纳米TiO2的光学性能和微观结构,并进行了纳米TiO2光催化性能的实验.实验表明,所用的纳米TiO2溶胶可以在紫外光照射下分解甲基紫;由于粒子纳米化导致晶格畸变,纳米TiO2粒子的结晶峰出现宽化现象;热处理温度决定纳米TiO2的结晶程度和晶体类型,同时还影响粒子的粒径和分散热处理温度越高,粒子颗粒越大,同时团聚增加;粒子纳米化导致量子尺寸效应的出现,纳米TiO2薄膜对紫外线的吸收具有"蓝移"效应;随着热处理温度的升高,"蓝移"效应减弱,TiO2薄膜的紫外吸收边出现了"温升红移"现象.     

室温制备TiO2多孔薄膜及其影响因素

将具有锐钛矿晶粒的TiO2溶胶与苯丙乳液混合制得涂膜液,采用浸渍提拉法制备薄膜,利用选择性溶解的方法将薄膜中的苯丙乳液粒子溶解去除,在室温下获得锐钛矿型TiO2多孔薄膜.采用TEM、SEM等分析方法考察了TiO2溶胶添加量、苯丙乳液添加量、涂膜液陈化时间以及乳液粒子溶解去除条件等因素对TiO2薄膜表面形貌的影响.结果表明涂膜液中TiO2溶胶与苯丙乳液添加量的比例影响了孔的形态;涂膜液的陈化时间是影响薄膜表面孔致密程度的关键因素,陈化时间的增长有利于薄膜表面形成较为密集的孔洞;采用超声波能大大提高薄膜中苯丙乳液粒子的去除效率.最后得出了制备TiO2多孔薄膜的较为合适的涂膜液配比及工艺条件：15g TiO2溶胶、0.2g苯丙乳液、10g H2O;涂膜液陈化15d,薄膜浸入甲苯后,超声波振荡10min.     

热处理温度对TiO2结构及其光学性能的影响

近年对具有光催化性能的TiO2进行了较多研究。本文通过XRD、TEM等图谱分析，研究了热处理温度对晶型、粒径、微观结构的影响，并测试了其光催化性能。     

宽光谱激发响应的锐钛矿纳米晶TiO2溶胶

采用钛酸丁酯:水:无水乙醇:盐酸以摩尔比为1:175:7.5:0.07的体系,以溶胶-凝胶工艺制备出含有锐钛矿纳米晶体的二氧化钛溶胶。溶胶在常温下干燥后所得粉体,无需常见的高温热处理即为锐钛矿晶型;对溶胶做X射线吸收精细结构分析,发现液相中存在锐钛矿晶体结构;透射电镜结果显示溶胶中含有四方形锐钛矿晶体。在200～1000nm波段光线照射下,溶胶(并非粉体或者薄膜)可使罗丹明B褪色,即溶胶具有紫外、可见、近红外的宽光谱激发响应能力。文章认为,量子效应导致的中间态亚稳能级,可以让较少激发能的跃迁电子短暂停留,并使被催化物质分子内键合弱化或断裂,从而导致有机物被分解。     

TiO2光催化薄膜制备研究现状

TiO2以其优异的光催化活性和物理化学特性,在环境污染治理方面已获得较为广泛的研究和应用。尤其在能源、环境问题日益突出的今天,TiO2光催化材料的研究更具现实意义。薄膜是TiO2的重要应用形式,能克服悬浮型粉体光利用效率低、易聚集、难回收等问题,并易于实现在玻璃、陶瓷及金属等不同基材上负载。因此,本文就TiO2功能薄膜的制备研究现状进行了评述。     

三乙胺掺杂TiO2的常温制备及耐久性研究

以钛酸丁酯为前驱体,利用溶胶-凝胶法制备TiO2,室温下加入不同量的三乙胺,陈化后得到三乙胺改性的TiO2。用该溶胶浸渍提拉法在载玻片上涂膜,再用此TiO2薄膜在可见光下降解罗丹明B溶液,通过XRD、UV—vis等表征技术,发现此法制备得到的掺杂TiO2为锐钛矿型,具有一定的可见光响应能力,且经过多次重复使用后仍保持稳定的可见光催化活性。     

锐钛矿型TiO2多孔薄膜的室温制备及其机理研究

为在低温条件下制备多孔性TiO2薄膜,采用具有锐钛矿晶粒的TiO2溶胶与苯丙乳液混合制得涂膜液,通过浸渍提拉法制备薄膜,利用甲苯选择性地将薄膜中的苯丙乳液粒子溶解去除,制备出锐钛矿型TiO2多孔薄膜.使用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)以及Zeta电位等分析测试方法对其制备机理进行了探讨.结果表明,TiO2溶胶与苯丙乳液混合后,陈化时间的延长有利于TiO2胶粒通过静电、氢键作用在苯丙乳液粒子表面形成吸附层,从而改变涂膜液的成膜性,形成较为密集、且均匀分布的岛状多孔结构,在此基础上经两次涂膜,即可获得具有致密孔洞的TiO2多孔薄膜     

有机导电高分子复合锐钛矿薄膜研究

以溶胶-凝胶工艺,采用"钛酸丁酯-水-无水乙醇-盐酸"摩尔比为1∶175∶7.5∶0.1的体系制备出含有锐钛矿晶体的氧化钛溶胶,并选用有机导电高分子(聚乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐)在低温下(100℃)制备出复合光催化薄膜.利用X射线吸收精细结构(XAFS)、透射电镜、荧光光谱对溶胶和薄膜进行分析,并考察了薄膜的光催化性能.研究表明,溶胶中锐钛矿晶体呈边长约200nm的正方形,具有与锐钛矿型氧化钛粉体标样相似的Ti原子K边边前结构和比标样略小的Ti原子配位数和配位距离;在紫外光照下,有机导电高分子复合薄膜中氧化钛层产生的电子转移到有机导电高分子层,有效抑制了光生电子-空穴对的复合,其对罗丹明B的光催化降解率随有机导电高分子层的厚度增加而变大,浸涂6层有机导电高分子的复合薄膜对罗丹明B的降解率是浸涂2层的复合薄膜降解率的2倍.