质子钛酸盐热解TiO_2纳米棒的光电性能研究（英文）

为了进一步提高染料敏化太阳能电池的光电转换效率,采用水热法制备质子钛酸盐纳米棒,并在300,500℃和700℃下分别对上述样品烧结得到二氧化钛纳米棒。利用扫描电子显微镜和X射线衍射分析手段对样品进行了表征。将上述样品组装成染料敏化太阳能电池,并对其进行光电性能测试。测试结果表明700℃烧结得到的二氧化钛纳米棒具有最高的光电转换效率为1.13%。交流阻抗,强度调制光电流谱和光电压谱测试结果进一步显示700℃烧结得到的锐钛矿纳米棒具有较低的电荷转移电阻,快速的电子转移速率和较长的电子寿命。上述结果表明高温烧结得到的二氧化钛纳米棒电子-空穴复合几率少,电子收集效率高,相应的光电转换效率也高。     

纳米TiO2的表面修饰及其光电性能

研究了表面修饰对TiO2光阳极微结构和光电性能的影响。结果表明，在纳米TiO2颗粒表面涂敷一层适当厚度的WO3阻挡层能够有效抑制光生电子与电解质中的阳离子或氧化态的染料分子之间的复合，从而提高了染料敏化太阳能电池的开路电压、短路电流和光电转换效率。但过厚的WO3阻挡层虽能抑制电荷复合，也阻碍了电子注入过程，不利于电池转换效率的提高。     

染料修饰掺杂纳米晶TiO2薄膜的光电转换性能

用溶胶－凝胶法制备了掺杂锌离子的纳米晶TiO2薄膜，并用4，4′－二羧酸联吡啶钌对其敏化。实验结果表明，通过羧酸基与纳米晶TiO2薄膜电极发生强相互作用，实现了染料激发态向纳米晶TiO2薄膜电极导带高效注入电子，从而使宽禁带半导体的光电转换效率得到提高。     

二氧化钛纳米棒阵列的制备及光电性能研究

TiO2具有价格便宜、无毒、原料易得、抗光腐蚀性等优点,成为目前太阳能电池、光催化及光解水制氢等方面研究的热点.本研究利用简单易行的水热法在FTO导电玻璃上制备TiO2纳米棒阵列,通过改变退火时间研究退火时间对TiO2纳米棒阵列形貌结构和光电性能的影响.通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪及拉曼光谱对制备的TiO2纳米棒进行形貌及光学性能表征,利用电化学工作站对样品进行光电化学性能测试.研究发现,通过水热法在FTO玻璃上形成了直径约为200 nm、长度约为2μm的形貌均一的TiO2纳米棒阵列,水热法生长在金红石上的TiO2具有沿[001]轴择优生长的特点,具有较好的晶体质量,该结果与Raman光谱的研究结果一致;光电性能研究发现二氧化钛纳米棒阵列产生了较稳定的阳极光电流.这表明通过水热法在FTO玻璃上制备的TiO2纳米棒具有较好的稳定性及潜在的高效太阳能转换效应.     

纳米TiO2添加剂的摩擦学性能研究

采用油酸对纳米TiO2粒子进行了表面修饰,利用HQ-l摩擦磨损试验机和四球试验机考察了纳米TiO2的摩擦学性能,并探讨了其减摩抗磨机理.试验结果表明:适当添加修饰后的纳米TiO2,能有效提高400SN基础油的减摩抗磨性能和承载能力.     

纳米TiO2添加剂的摩擦学性能研究

采用油酸对纳米TiO2粒子进行了表面修饰，利用HQ-1摩擦磨损试验机和四球试验机考察了纳米TiO2的摩擦学性能，并探讨了其减摩抗磨机理。试验结果表明：适当添加修饰后的纳米TiO2，能有效提高400SN基础油的减摩抗磨性能和承载能力。     

纳米TiO2 /PMMA复合材料性能的研究

采用超声波分散技术,通过溶液共混制备出含不同比例纳米TiO2的TiO2/PMMA聚合物复合材料薄膜,并采用扫描电镜、物理机械性能测试、紫外-可见光谱等方法对复合材料的结构性能进行了分析.结果表明:超声波分散可以有效地防止纳米TiO2粒子团聚而使之充分分散于聚合物基体中;加入纳米TiO2的TiO2/PMMA复合材料紫外透过率大大降低.     

纳米TiO2粉体的制备及其性能研究

分别采用水热合成法和溶胶一凝胶法制备了纳米TiO2粉体，并通过XRD分析、TEM分析对制备的样品进行了表征。结果表明，水热合成法制备的纳米TiO2粉体晶型为锐钛矿型，晶体平均粒径为9．2nm，颗粒粒径为10nm左右；溶胶一凝胶法制备纳米TiO2粉体既有金红石型，也有锐钛矿型，其具体形态取决于煅烧温度，晶体平均粒径为10．2～70．8m，颗粒粒径为23～80m．以纳米TiO2对亚甲基兰的60min降解率为评价指标，考察纳米TiO2对有机物的光催化降解性能，结果表明溶胶一凝胶法制备的纳米TiO2粉体对亚甲基兰的降解性能低于水热合成法制备的纳米TiO2粉体。     

纳米TiO2的制备及其抗菌性能研究

以尿素为沉淀剂 ,采用均匀沉淀法制备出分散性好、粒径分布均匀的纳米 Ti O2 ,研究了粒径、光照对 Ti O2 粉体抗菌性能的影响     

钛酸丁酯含量对TiO2纳米棒阵列的影响

采用水热合成方法在透明导电玻璃上制备TiO2纳米棒阵列,研究了钛酸丁酯浓度对TiO2纳米棒阵列膜的影响,采用SEM和XRD等手段分析不同含量钛酸丁酯经水热反应得到的TiO2纳米棒阵列的形貌和结构,结果表明钛酸丁酯含量为2．5％时可以制备获得均匀、整齐的TiO2纳米棒阵列薄膜,该薄膜具有金红石结构。     

由废旧钛酸锂电极材料浸出液制备纳米TiO2

提出了一种从废旧钛酸锂电池中回收钛并制备成纳米TiO2的有效方法。采用尿素作沉淀剂,十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作分散剂,采用均相沉淀法制备纳米TiO2,通过称量和扫描电镜（SEM）分析测试手段研究了钛离子浓度、尿素用量、反应温度、反应时间等因素对纳米TiO2的收率和粒径的影响。实验结果表明：钛离子质量浓度为60 g/L,分散剂质量分数为1.5%,n（CO（NH2）2）/n（TiOSO4）为3,反应温度为90℃,时间为2 h条件下,钛的收率达到90%以上。从扫描电镜图中可知,制备的纳米TiO2粒径约为100 nm。该方法为纳米二氧化钛的制备提供了一种新途径。     

TiO2／钛酸钾晶须光催化剂的制备及其性能研究

为考察光催化技术对有机污染物的降解作用,选择了一种新的催化剂载体,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/钛酸钾晶须光催化剂.通过X-射线衍射、扫描电镜对产品进行了表征.EDS图谱显示,钛酸钾晶须的能谱峰以Ti,O,K为主,而包覆后则以Ti,O为主,K的谱峰已消失,说明晶须表面已被包覆上TiO2.XRD图谱中出现了与锐钛型TiO2的特征峰相吻合的衍射峰.在光化学反应器中,以中压汞灯为光源,罗丹明B为底物,研究了TiO2/钛酸钾的光催化性能.TiO2/钛酸钾催化剂对罗丹明B的脱色作用受pH值、光照强度、反应温度、曝气量、催化剂用量等因素的影响.当罗丹明B 质量浓度为8 mg/L时,加入0.01 g/L的TiO2/钛酸钾,在160 min之内,TiO2/钛酸钾对罗丹明B的脱色率达到95%以上,比TiO2单独处理提高了0.50～1.91倍.     

表面活性剂控制金属醇盐水解制备纳米TiO2粉体

为了在用钛盐进行水解制备TiO2时控制水解速度以尽量减少团聚,提出利用表面活性剂的分散和包覆 作用来制备纳米级TiO2．以钛酸四丁酯(Ti(OBu)4)为原料,在其乙醇溶液中加入表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(DBS),然后滴加到沸水中进行水解制备纳米级TiO2粉体．用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和热分析技术(TG-DTA)对样品的晶粒大小、晶体结构和形貌进行了表征．结果表明,表面活性剂的加人是形成纳米级TiO2的关键因素,制备出的纳米TiO2颗粒不经过烧结就具备了锐钛矿结构,并且在沸水呈碱性的条件下制备出的TiO2颗粒的尺寸要比酸性条件下的小．另外讨论了表面活性剂的种类、加入量以及pH对制备TiO2纳米颗粒的影响．     

TiO2/NiO复合纳米纤维制备及光催化性能研究

通过溶胶一凝胶过程,采用静电纺丝技术,以聚乙烯吡略烷酮(PVP,Mn=900 000)和钛酸正丁酯为前驱物,制备了PVP/Ti(OPr)./Ni(CH3COO)2复合一维纳米纤维材料.经控温缓慢氧化分解,在600℃的条件下成功制备了直径50～100 nmTiO2/NiO纳米纤维.采用扫描电镜、红外光谱、X射线粉末衍射、拉曼等分析手段对样品进行了表征,系统地介绍了TiO2光催化作用机理并在紫外灯下使用样品对罗丹明B溶液进行降解实验.结果显示,0.5%TiO2/NiO复合纳米纤维具有良好的光催化活性.     

N掺杂锐钛矿结构TiO_2光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯和氨水为前驱体,制备了不同掺N量的锐钛矿结构Ti O2粉末.通过X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等分析手段对样品进行表征,并在高压汞灯以及室内自然光下,进行了样品对甲基橙溶液的光催化降解实验.结果显示:钛酸四丁酯与浓氨水体积比为V[Ti(OC4H9)4]∶V(NH4OH)=4∶1时,样品具有较优异的光催化性能,并且在室内自然光下也具有较强的催化活性.     

铈掺杂改性TiO2的光催化性能

采用溶胶一凝胶法制备稀土金属铈（Ce）掺杂改性纳米TiO2光催化剂。运用X-射线衍射（XRD）、紫外一可见漫反射光谱（DRS）、程序升温氧吸附一脱附、透射电镜（TEM）等手段表征催化剂的组成、结构特征及与光催化性能的关联;以催化剂上甲基橙的紫外光催化降解反应为探针,探讨了掺杂前后TiO2光催化剂在紫外光下的活性规律。研究结果表明Ce的掺杂有利于抑制TiO2晶粒生长和晶型的转变,提高晶体的热稳定性,提高TiO2催化剂的可见光吸收能力;由于Ce具有贮存氧的能力,有助于TiO2催化剂对氧气的吸附,其吸附量随Ce掺杂量的增加而增加。     

Ni-P/纳米TiO2复合镀层的制备与性能

采用电泳沉积-化学镀两步法制备了化学镀Ni-P/纳米TiO2复合镀层,研究了电场强度、电流及电泳时间对电泳工艺的影响,确定了合适的化学镀工艺参数,用X射线衍射和扫描电镜对复合镀层的结构进行分析,测试了复合镀层的显微硬度,用甲基橙为模型反应物对复合镀层进行光催化降解实验.实验结果表明,纳米TiO2颗粒在复合镀层中分布均匀,在镀态下和经过热处理后复合镀层显微硬度均高于化学镀镍磷合金,复合镀层催化效果与纳米二氧化钛涂层相当.     

Adsorption Properties of Calcined Modified Sepiolite on SO_4~(2-) and Cl~-

Three different kinds of sepiolite(Type A, Type B and Sepiolite fiber) were processed by calcination and analyzed by thermogravimetric analysis(TG), X-ray diffraction diffractometer(XRD), scanning electron microscopy(SEM), BET(specific surface area from N_2 adsorption isotherms), mercury intrusion porosimetry(MIP), and infrared spectroscopic analysis(IR), respectively. The results show that the adsorption performance of sepiolite can be changed by calcination and environment temperatures, especially for calcination. The adsorption capacity of sepiolite fiber is bigger than that of Type A and B, and adsorption capacity of each sepiolite to sulfate is smaller than that of the chloride ions. Especially, the maximum value for adsorption of the sepiolite fibers, calcined at 600 ℃ and water bath at 60 ℃, to chlorine ion and sulfate are 5.95 and 5.71 mg/g, respectively(mg/g : the ions quantity adsorbed by a unit of sepiolite weight). The minimum adsorption of calcined sepiolite fiber to sulfate ions increased from 5.02 to 5.55 mg/g. While microstructure analysis of sepiolite by TG indicated that its structure was, for temperature not exceeding 700 ℃, was not changed significantly. Sepiolite has a porous structure, especially for sepiolite fiber, which can be observed by SEM. BET indicates that sepiolite fiber has a larger pore volume than others and this can be increased by calcination. IR shows that the adsorption of sepiolite to Cl~-and SO_4~(2-) belongs to physical absorption, instead of chemisorption.