熔盐电解法制备金属钛工艺中TiO2电极性能研究

采用模压成型法制备了TiO2电极。分别用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等测试手段分析了不同烧结温度下TiO2电极的形貌、物相。基于阿基米德定律和欧姆定律测定了不同烧结温度制备的TiO2电极的孔隙率和电阻率。分析结果表明,随烧结温度的升高,TiO2电极晶粒逐渐长大,柱状晶粒结晶程度越来越好,在1100℃和1200℃时平均粒径都在4μm左右;晶型随烧结温度的升高发生变化,温度高于1000℃时锐钛型TiO2全部转变为金红石型。孔隙率和电阻率随烧结温度的升高而减小,烧结温度越高,电极导电性能越好。1100℃和1200℃烧结后在1000~1050℃时电阻率约为0.14Ω.m并最终趋向于恒定。所制备的TiO2电极经熔盐电解实验后得到的金属钛含量高达99.69%。     

熔盐电脱氧法制备金属钛中TiO2电极孔隙率影响因素研究Ⅰ. 粘结剂及成型工艺

采用模压成型的方法制备了适用于熔盐电脱氧法制备金属钛中的TiO2电极,研究了粘结剂及成型工艺对TiO2电极制备过程中孔隙率的影响。结果表明,粘结剂溶液浓度为5%,含量为7%,使用5MPa单面加压成型工艺制备的TiO2电极具有优良的孔隙率。     

熔盐电解法制备TiW合金

采用熔盐电解法直接由TiO2和WO3混合物电极制备了高W含量的TiW合金,并对电解中的电流变化、物相组成和组织演变进行了研究分析。在900℃和3.1 V的电解条件下,在熔融CaCl2熔盐中,以石墨为阳极、TiO2和WO3的混合物为阴极进行电解,采用SEM、EDS和XRD等方法对电解还原过程中的产物进行了分析。电解后可制得成分可控的钛钨合金,氧含量较低。     

熔盐电脱氧法制备金属钛中TiO2电极孔隙率影响因素研究Ⅱ.烧结制度及造孔剂

采用模压成型的方法制备适用于熔盐电脱氧法制备金属钛中的TiO2电极,研究了烧结制度及造孔剂对TiO2电极制备过程中孔隙率的影响。结果表明,烧结温度为1000℃、保温6小时、炭粉含量为5%时制备TiO2电极具有较好的孔隙率。     

熔盐电解法制备海绵钛工艺中TiO2电极制备关键技术分析

熔盐电解法制备海绵钛所用电极,既是电的传导体,又是产品的来源。在电极的制备过程中,既要保证电流的顺畅导通,又要满足熔盐渗入电极中的工艺要求,如何解决这两者之间的矛盾,是关系着该工艺能否有效实施的关键。本文对上述问题进行了探索,通过理论分析及进行各种温度下电极的电阻系数、孔隙率的实验测定,找出制备电极的较好工艺。并应用该优化工艺后的电极进行了电解实验,产品含钛量达到99.5%以上,结合试验结果对电源设备进行了改进,电解电流已达到了40安培以上,在工艺上实现了较大的突破。     

SrCO_3/TiO_2复合薄膜太阳能电池的性能研究

采用丝网印刷法制备了SrCO3/TiO2复合薄膜电极;组装电池,研究了复合电极的光电性能。结果表明:敏化SrCO3/TiO2复合薄膜电极太阳能电池的短路电流密度、开路电压和填充因子比敏化TiO2电极电池均有增加,总的光电转换效率从3.01%提高到了3.53%,增加了17.3%。另外紫外光谱表明,SrCO3/TiO2复合薄膜电极吸附更多的染料。电化学阻抗谱研究表明,SrCO3/TiO2复合薄膜电极相对于空白TiO2电极有更小的阻抗,有利于电子在薄膜中的传输,提高了太阳能电池的性能。     

纳晶TiO2多孔薄膜电极的制备及其性能研究

用溶胶-凝胶法制备的TiO2胶体与乙基纤维素粘稠剂制备胶体溶液,通过丝网印刷技术制备纳晶TiO2多孔薄膜电极,对乙基纤维素的含量、TiO2的固含量和水热时间等制备工艺参数进行了研究.利用优化工艺条件后的纳晶TiO2多孔薄膜电极组装成染料敏化太阳能电池-TiO2/0.5molL LiI 0.05mol/L I2 0.5mol/L 4-叔丁基吡啶的三甲氧基丙腈溶液/Pt,在100mW/cm2光照条件下,光电转换效率可达到6.25%.     

Fe掺杂钛基SnO2/Sb电催化电极的制备及表征

为了改进钛基SnO2/Sb电极的电催化性能,采用高温热氧化法制备了Fe掺杂钛基SnO2/Sb 电极.采用SEM、EDX以及XRD等方法对所制备电极的表面形貌、元素组成及结构进行分析,并以苯酚为目标有机物,研究了所制备电极对有机污染物的电催化降解能力.结果表明,适量Fe的掺杂有利于晶粒细化和导电性的提高;但过量Fe的掺杂可能导致SnO2晶格的混乱程度增大,甚至使晶格破坏,从而使电极性能降低;掺杂0.5?的SnO2/Sb电极对苯酚的降解效果优于未掺杂Fe的电极;电解3 h后,苯酚去除率和化学需氧量(COD)去除率分别达到100.0%和92.0%.     

柔性TiO2薄膜电极的制备方法及其对光电性能的影响

分别采用水热法和紫外处理低温烧结法制备了柔性TiO2薄膜电极。通过傅立叶变换红外吸收光谱仪（FTIR）、紫外可见光仪（UVSP）、场发射扫描电镜（FESEM）对两种方法制备的TiO2薄膜电极进行表征，同时，测试了不同电极组装柔性染料敏化太阳能电池的光电性能。结果表明：两种方法制备的电极均为一种多孔结构，不含有机物；紫外处理低温烧结法制备电极组装柔性电池的短路电流为4.9mA，其光电转换效率为1．28％。而水热法制备电极组装柔性电池的稳定性较好，虽然其短路电流为2．60mA，光电转换效率为1．32％。     

硫掺杂TiO2/Ti光电极制备及其可见光光电催化性能

为了提高TiO2/Ti光电极在可见光下的光电催化活性,采用阳极氧化法制备了一种新型的硫掺杂TiO2/Ti光电极.采用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线荧光光谱等技术对光电极进行了表面形貌、结晶形态、晶粒尺寸、硫的掺杂量和价态以及吸光性能表征.研究表明:硫掺杂TiO2/Ti光电极的最佳制备条件为:成膜电压160V、电流密度100mA/cm2、Na2SO3质量浓度750mg/L;所制备的光电极具有良好的光电催化氧化降解邻苯二甲酸二甲酯活性,并能有效地矿化其中间产物;与TiO2/Ti电极相比,硫的掺杂可以显著提高其在可见光下的光电催化性能.     

Fabrication of TiO2/Ti electrode by laser-assisted anodic oxidation and its application on photoelectrocatalytic degradation of methylene blue

A TiO2/Ti mesh electrode by laser calcination was prepared in this article. The resulting TiO2 film was investigated by X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and it illuminated that the prepared electrode mainly consisted of anatase TiO2 nanoparticles on its surface and exhibited a superior photocatalytic activity. The photodegradation of methylene blue (MB) using the proposed electrode under different experimental conditions was investigated in terms of both UV absorbance at 664 nm and chemical oxygen demand (COD) removal. The electrical bias applied in photoelectrocatalytic (PEC) oxidation was also studied. The experimental results showed that under the optimal potential of +0.50 V (versus SCE), UV absorbance and COD removal during the photodegradation of MB by the proposed TiO2/Ti mesh electrode were 97.3% and 87.0%, respectively. Through the comparison between photocatalytic (PC) oxidation and photoelectrocatalytic (PEC) oxidation, it was found that PEC oxidation was a convenient and effective way to mineralize the organic matters and that laser-treated photoelectrode exceeded the oven-treated one.     

TiO2纳米颗粒/纳米线复合光阳极的染料敏化太阳能电池

首先采用水热合成技术制备TiO2纳米线粉末,然后采用溶胶-凝胶技术制备钛酸丁酯溶胶,向溶胶中加入适量的TiO2纳米线制备凝胶浆体,采用浸渍提拉法在透明导电玻璃上制备TiO2纳米颗粒/TiO2纳米线复合薄膜的光阳极.通过XRD、SEM,电池的I-V特性和电化学阻抗谱测试,研究TiO2纳米线的添加量对光阳极的结构、形貌和电...     

真空烧结下TinO2n-1多孔电极的制备及性能

为给工业制备TinO2n-1多孔电极提供技术支持,以TiH2与TiO2为合成原料,采用高温烧结-压片法制备了TinO2n-1电极。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)进行材料表征,探究了制备TinO2n-1电极的工艺合理性,利用电化学工作站考察了自制TinO2n-1电极的性能。结果表明:TiH2与TiO2的摩尔比为1∶5,真空下烧结温度为950℃时,可得到主相为Ti4O7的TinO2n-1电极。将自制的亚氧化钛电极与石墨电极分别进行阳极极化测试,亚氧化钛电极析氧电位维持在2.25 V,远高于石墨电极的1.60 V,在循环伏安测试中,TinO2n-1电极表现出很高的电化学稳定性。     

溶胶-凝胶法制备TiO2粉体及其光催化性能研究

以钛酸丁酯为前驱物,无水乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2粉体,并采用紫外分光光度计、XRD等表征手段对TiO2的粒度、晶型结构进行了表征,分析了煅烧温度、TiO2晶型比例、溶液初始pH值等因素对TiO2结构性能及光催化活性的影响.结果表明:TiO2的锐钛矿晶型与金红石晶型的转相温度为700 ℃左右;采用溶胶-凝胶法制备TiO2时,控制溶液的pH值为4,煅烧温度为600 ℃,所得产物晶型全部为锐钛矿;当无水乙醇与钛酸丁酯的体积比为10:1时,产物的粒径为617 nm;且当配制溶液pH值为4,煅烧温度为600℃条件下,煅烧时间为40~60 min时,所制备TiO2的光催化效果较好,降解率较高;当光催化体系的pH值为9、以质量浓度为10 mg/L的亚甲基兰溶液浸泡2 h,TiO2的用量为0.25 g/L时,产物的降解率高达95.3%.     

SiO2改性纳米TiO2及可见光催化性能研究

以四氯化钛等为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,制品为锐钛矿相和金红石相的混合物,随着热处理温度的升高,其中的锐钛矿相的比例逐渐降低,金红石相比例逐渐上升;又以Na2SiO3为原料,对TiO2进行表面改性,制得TiO2／SiO2复合材料。研究发现,原位改性后的TiO2在可见光下光催化甲醛可以发生聚合反应。     

纳米晶TiO_2的合成及表面态研究

采用硬脂酸凝胶法制备了TiO2纳米材料,用差热-热重分析、红外光谱分析、X光衍射分析、透射电镜、表面光电压谱和X光光电子能谱等手段对TiO2制备过程及产物的晶型、形貌、表面光电特性等进行了分析。实验结果表明,TiO2纳米材料的表面结构有利于光催化活性的提高。     

CeO2修饰的透明TiO2纳米管电极的电致变色器件

采用电化学沉积法在阳极氧化制备的TiO2纳米管阵列管壁上沉积一层CeO2纳米颗粒,再将CeO2修饰的透明TiO2纳米管阵列薄膜对电极与聚三甲基噻吩变色电极组装成透过型电致变色器件.实验结果表明:CeO2修饰的TiO2纳米管阵列薄膜仍保持良好的光透过性,其电荷存储能力比纯TiO2纳米管电极提高了30%.经CeO2修饰的TiO2纳米管改善了器件的性能,与对电极为单一TiO2纳米管阵列的器件相比,其对比度仍保持在38%左右,其褪色时间由1.3 s缩短为0.8 s.电致变色器件快速响应得益于纳米管与纳米颗粒组成的复合结构的高比表面积和快速的电荷传输过程.     

N掺杂介孔TiO_2纳米粉体的制备

以聚乙二醇400为表面活性剂、二乙醇胺为抑制剂,采用蒸发诱导自组装法(EISA)制备了介孔TiO2纳米粉体,并利用尿素为掺杂剂通过固相反应制备出高活性N掺杂介孔TiO2纳米粉体.利用XRD、FE-SEM、TG-DSC等方法对粉体的物相和形貌进行分析表征.结果表明,合成的粉体尺寸分布均匀、纯度高、具有均匀分布的介孔网状结构;N掺杂使介孔TiO2纳米粉体的UV-Vis光吸收曲线产生红移.     

纳米TiO2的制备,表征及光催化性能的研究

采用硬脂酸凝胶（SAG）法制备了TiO2纳米材料,用差热分析,热重分析,X射线衍射对合成过程进行了研究。用X射线光电子能谱（XPS）对其表面状态进行了分行。TiO2纳米材料对甲基橙溶液光催化降解结果表明：催化剂浓度、初始溶液pH值和金属离子对降解效率有较大影响。