碳量子点/TiO2复合材料的制备及性能研究

以丙三醇为碳源采用一步微波法制备碳量子点(CQDs)溶液;以四氯化钛和硅酸钠为钛源和硅源用水解法制备二氧化钛(TiO_2)/二氧化硅(SiO_2),TiO_2/SiO_2经强碱刻蚀后加入CQDs溶液进行真空复合制备CQDs/TiO_2复合材料。并对CQDs/TiO_2进行形貌结构表征,同时探讨CQDs/TiO_2在普通白炽灯照射下对亚甲基蓝的降解吸附效果。在普通白炽灯照射条件下,0.1g CQDs/TiO_2对25mL 20mg/L的亚甲基蓝溶液吸附降解率达到90.36%,比TiO_2/SiO_2和TiO_2的降解率分别提高3.141倍和0.2261倍。     

碳点/TiO2的制备及对亚甲基蓝的光催化性能

碱性条件下以葡萄糖为碳量子碳源,水热法制备碳量子点,碳点与TiO_2通过冷凝回流制备TiO_2复合材料(CQDs/TiO_2),通过分子荧光、扫描电镜等手段对碳点溶液和材料进行表征,并研究CQDs/TiO_2在紫外灯、白炽灯下不同时间、pH下对亚甲基蓝的吸附降解性能及循环性能。结果表明:通过分子荧光成功制备了碳点溶液;CQDs/TiO_2虽然在扫描电镜和X射线衍射中的形貌和结构与纯TiO_2并无明显差异,但其在红外谱图(1090和2354cm-1)和热重(400～600℃)与纯TiO_2相比均有差异,在一定程度上证明了碳点成分的存在;固体紫外漫反射结果显示在200～800nm波长下CQDs/TiO_2材料对光的吸收都强于TiO_2;CQDs/TiO_2在同种光源下对亚甲基蓝溶液的降解率都比纯TiO_2的高,且白炽灯效果要优于紫外灯;材料对亚甲基蓝的降解率都随pH的增加而提高;CQDs/TiO_2在白炽灯下的循环性能较好。     

Zn掺杂改性TiO2的制备及其光催化性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了Zn掺杂改性TiO_2催化剂。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜对制备的光催化剂进行表征,考察了该催化剂对亚甲基蓝废水的光催化降解性能。结果表明,Zn成功掺入TiO_2中,Zn掺杂改性TiO_2和纯TiO_2均属于锐钛矿TiO_2晶型。在催化剂投入量为1.5g/L、亚甲基蓝质量浓度为10mg/L、降解时间为0～2h条件下,Zn掺杂改性TiO_2催化剂对亚甲基蓝溶液的降解率超过60%,明显高于纯TiO_2的降解率。     

水热法制备TiO_2/ AC复合光催化材料及其性能研究

探究了吸附-光催化协同效应对二氧化钛(TiO_2)-活性炭(AC)复合材料光催化性能的影响。以钛酸四丁酯为原料,活性炭为载体,采用水热法制备出TiO_2/AC二元复合光催化材料。使用XRD、SEM、EDS和FT-IR等检测技术对制备样品进行测试、分析、表征,重点分析了不同水热温度对复合材料晶体结构、形貌、组分含量及表面官能团的变化,并以甲基橙溶液(MO)模拟目标降解物,考察了在紫外光源下TiO_2/AC二元复合材料对甲基橙溶液光催化效率的影响。研究结果显示:负载于AC表面的TiO_2为锐钛矿型;随着水热温度的提高,负载于AC表面上的TiO_2数量增加,粒径增大,分布更加均匀;经紫外光光照180 min后,所有TiO_2/AC复合材料对20 mg/L甲基橙溶液的降解率均达到80%以上,优于纯TiO_2的降解率,表明TiO_2/AC二元协同吸附-光催化效应可明显提高复合材料对甲基橙溶液的降解效率。     

能量过滤磁控溅射制备TiO_2薄膜的光催化性能研究

利用能量过滤磁控溅射(EFMS)技术制备了TiO_2薄膜,并利用X射线衍射、扫描电镜和紫外-可见分光光度计分析了薄膜的结构、形貌和对RhB溶液的光催化效率。研究表明:与直流磁控溅射技术相比,EFMS技术制备的TiO_2薄膜的晶粒尺寸更小,表面更加平整,紫外光照射2 h后,其光催化效率提高了1.5倍。     

水热法制备氧化石墨烯负载TiO_2的研究

通过水热反应采用氧化石墨烯和TiCl3溶液制备TiO_2/石墨烯复合材料。实验研究了反应时间、反应温度对产率的影响。采用红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱、紫外-可见分光光度计、扫描电子显微镜、热重分析法等手段对TiO_2/氧化石墨烯复合材料的微观结构进行分析。结果表明:利用氧化石墨烯的氧化性与三氯化钛溶液制备出氧化石墨烯负载TiO_2的复合材料,复合材料具有良好的热稳定性和优良的光学性能。     

氮掺杂改性TiO_2多孔薄膜光催化降解4-硝基苯酚

本文采用溶胶-凝胶法制备了N掺杂TiO_2光催化剂,并对N掺杂TiO_2进行了改性,分别以P25、N掺杂TiO_2、改性的N掺杂TiO_2为原料,通过逐步研磨、旋转涂膜以及高温煅烧制得三种多孔薄膜,并对其进行了表征。场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察结果显示,煅烧后薄膜呈现显著的多孔结构。以4-硝基苯酚(4-NP)溶液为目标污染物,研究紫外光下TiO_2多孔薄膜的光催化性能,确定最佳降解条件,并研究了薄膜耐用性以及三种薄膜对4-NP的光催化性能的比较。结果表明,三种多孔薄膜中,改性N掺杂TiO_2多孔薄膜光催化性能最佳,10mg/L的4-NP溶液吸附30min,在pH=2条件下180min,降解率达到了90%以上,改性N掺杂TiO_2多孔薄膜单次降解180min,循环使用4次的降解率仍接近80%,显示了薄膜具有较好的可耐用性。     

聚左旋乳酸/纳米TiO_2复合材料的制备及性能

本研究通过溶胶-凝胶法制备出纳米二氧化钛(TiO_2),并采用硅烷偶联剂KH-550对其进行表面改性,减缓纳米TiO_2的团聚,通过溶液共混法制备出聚左旋乳酸(PLLA)/TiO_2复合薄膜。采用DSC、SEM、TG、紫外光谱和DMA等系统研究了TiO_2及其PLLA复合物的结构和性能。结果表明:TiO_2经过表面接枝改性后,平均粒径由533nm降低为346nm,其接枝率为4.2%(wt,质量分数,下同)。未改性的TiO_2在PLLA中分散性差,易团聚,改性后TiO_2在含量低于1.5%的条件下,能在PLLA中分散。TiO_2的加入提高了PLLA复合物的热稳定性、抗紫外性能和储能模量,对PLLA的结晶性能影响较小。     

TiO_2/ACF光催化降解甲基橙废水性能研究

以活性炭纤维(ACF)为载体,采用溶胶-凝胶法制备活性炭纤维负载二氧化钛复合材料(TiO_2/ACF)。以甲基橙为模型化合物,研究TiO_2/ACF对染料废水的光催化降解活性,考察光照时间、溶液初始浓度、pH值、光强、重复使用次数等因素对甲基橙溶液去除率的影响。结果表明,TiO_2/ACF对甲基橙废水具有较好的光催化降解活性和重复利用性,ACF吸附和TiO_2光催化产生了协同作用。     

涂覆型TiO_2光催化材料的制备及光催化性能研究

以溶液凝胶法制备TiO_2溶胶,用氧化铝球为载体,采用浸渍法制备涂覆型TiO_2光催化材料用XRD、SEM、UV-Vis等方式进行性能表征;将制备的涂覆型TiO_2光催化材料装入自制的管式光催化反应器中,以甲苯为目标污染物,研究了其光催化性能。结果表明,氧化铝球载体涂覆前后形貌发生改变,涂覆后氧化铝球载体表面包裹一层较为均匀光滑的锐钛矿相TiO_2,该晶相对紫外光源吸收率更高。并考察涂覆方式、光源、甲苯进气浓度、停留时间、相对湿度等因素对涂覆型TiO_2光催化性能的影响。试验发现,在相同条件下,涂覆型TiO_2比喷涂型TiO_2去除甲苯效率高20%左右。且在光源为254nm,甲苯进气浓度43mg/m~3,停留时间117s,相对湿度70%条件下,涂覆型TiO_2对甲苯去除率可高达80%左右。     

掺碳二氧化钛的制备和其电流变性质

采用十二烷基胺 (DDA)作模板合成了二氧化钛颗粒 ,并在氮气流中以不同温度碳化制出了掺碳的二氧化钛。掺碳的二氧化钛的结构由透射电子显微镜 (TEM )、氮气吸附 -解吸等温线、XPS等表征。掺碳二氧化钛颗粒的电镜照片显示有不规则孔 ,粒径大小为 130～ 2 0 0nm。氮气吸附 -解吸等温线表明 :这些有着IV型等温线的颗粒存在介孔。XPS分析显示碳主要分布在粒子的表面。掺碳的二氧化钛粉末分散在石蜡油中形成无水电流变液 ,表现出很强的电流变效应。DDA和二氧化钛的物质的量比在 0 .0 5～ 0 .10并在 6 73K碳化的掺碳二氧化钛表现出很强的电流变效应 ,主要是因为在粒子表面的碳有合适的电导率     

Synthesis of Nano-sized Barium Titanate Powder by Solid-state Reaction between Barium Carbonate and Titania

Size control of BaTiO3 in solid-state reaction between BaCO3 and TiO2 was demonstrated by varying the size of TiO2 and milling conditions of BaCO3. The smaller TiO2 particles had higher surface area, resulting in faster initial reaction. The mechanically milled BaCO3 particles accelerated the diffusion process and decreased the calcinations temperature. It can be deduced from the results that the size control is possible and nano-sized BaTiO3 particles with about 60 nm can be synthesized by using the conventional solid-state reaction between BaCO3 and TiO2.     

高聚物复合微球的制备研究

根据机械力化学的原理 ,通过使用自行研制的设备在微米级Ps和PMMA微球上复合一层纳米级的TiO2 粒子 ,使用扫描电镜和光电子能谱对制得的复合微粒子进行表征 ,发现该方法可以使纳米TiO2 粒子呈很好的分散状态复合在聚合物微球上 ,而且由于聚合物微球原料的不同 ,纳米TiO2 粒子能在高聚物的表面的复合状态也不同。     

溶胶-凝胶法在纳米粉体制备中的应用

溶胶-凝胶法是制备纳米粉体的一种低温工艺,具有制品纯度高、化学均匀性好、颗粒细、可容纳不容性组分和不沉淀组分、掺杂分布均匀、合成温度低、成分容易控制、工艺设备简单等优点。本文介绍了溶胶-凝胶法的概念、工艺原理及其在TiO2、ZrO2、BaTiO3、Al2O3等纳米粉体制备方面的应用,提出了溶胶-凝胶法制备纳米粉体的局限性及发展方向。     

纳米TiO2表面吸附聚乙二醇及其分散稳定性的研究

通过四氯化钛水解法制备纳米TiO2，讨论聚乙二醇(PEG)在其水悬浮体系中的吸附行为．IR和吸附实验结果表明：纳米TiO2通过氢键吸附PEG，其表面吸附行为与PEG浓度、PEG分子量、pH值和晶粒尺寸等因素相关．吸附PEG以后，纳米TiO2颗粒的表面电荷和(电位发生变化．悬浮体系吸光度的变化和TEM分析表明：纳米TiO2吸附PEG后，增加了颗粒间的空间位阻作用，有效地阻止了纳米TiO2的团聚；但若PEG加入量达到过饱和，反而会破坏纳米TiO2的分散稳定性．     

Effect of Microstructure on Electrorheological Property for Pure TiO2 Particle Material

Pure titanium dioxide （TiO2） particle materials were prepared by hydrolyzing titanium tetrachloride （TiCl4）. The microstructures of these materials were determined by X-ray diffraction （XRD）, accelerated surface area and porosimetry apparatus （BET）, and transmission electron microscopy （TEM）. The TiO2 materials obtained by calcinations under different temperatures distinctly revealed different microstructures in crystal structure type, surface area, pore size, pore volume and grain size. The relationship between the microstructure of the TiO2 materials and their electrorheological （ER） activity was investigated. Anatase titania particles have better ER performance than rutile titania particles. Amorphous TiO2 materials display higher ER activity than the crystalline titania materials. A large pore volume can be more advantageous in improving the ER effect of a particle material.     

Effect of Microstructure on Electrorheological Property for Pure Particle Material

Pure titanium dioxide (TiO2) particle materials were prepared by hydrolyzing titanium tetrachloride (TiCl4). The microstructures of these materials were determined by X-ray diffraction (XRD), accelerated surface area and porosimetry apparatus (BET), and transmission electron microscopy (TEM). The TiO2 materials obtained by calcinations under different temperatures distinctly revealed different microstructures in crystal structure type, surface area, pore size, pore volume and grain size. The relationship between the microstructure of the TiO2 materials and their electrorheological (ER) activity was investigated. Anatase titania particles have better ER performance than rutile titania particles. Amorphous TiO2 materials display higher ER activity than the crystalline titania materials. A large pore volume can be more advantageous in improving the ER effect of a particle material.     

核壳型CoFe_2O_4/TiO_2磁载纳米光催化剂制备及性能(英文)

采用化学共沉法和TiCl4水解法制备CoFe2O4磁粒子和核壳型CoFe2O4/TiO2光催化剂,在100℃烘干,350℃焙烧2 h,在紫外光源和太阳光照射下所制备的CoFe2O4/TiO2光催化剂显示出较高的甲基橙降解能力,利用外加磁场很容易将CoFe2O4/TiO2光催化剂和所处理的污水分离,并可循环使用.TEM和XRD分析结果表明:CoFe2O4粒径约为20nm,TiO2包覆的CoFe2O4粒子的粒径约为30～40nm,TiO2包覆层约为10～20nm.     

TiO2包覆石墨颗粒的制备及表征

以钛酸四丁酯，二乙醇胺，无水乙醇和水为主要原料，采用溶胶－凝胶技术在石墨颗粒表面包覆了TiO2，研究了复合颗粒制备的条件，表面形貌和特性，获得了金红石相TiO2完全包覆石墨的复合颗粒。     

沸腾回流强迫水解法制备纳米TiO2微粒

本文采用沸腾回流强迫水解法,以硫酸钛为原料,制备出了二氧化钛钠米微粒,燕利用红外光谱透射电镜及Ｘ光晶体衍射对其进行了表征。结果表明,利用该方法可以在较高的钛盐浓度下「Ｔｉ＾４＋浓度可达０．１ｍｏｌ．Ｌ＾０１」制备出均分散圆球状的二氧化钛纳米微粒,粒径大小为２０－３０ｍｍ。