TiO2-SiO2/SiO2双层复合薄膜制备及折射率调控EI北大核心CSCD

采用溶胶-凝胶法制备了具有W型减反特性的Ti O2-SiO2/SiO2复合薄膜,并分别调控了TiO2及TiO2-SiO2混合介质薄膜折射率,探索了不同制备条件对TiO2薄膜折射率的影响机理。通过场发射扫描电子显微镜、能谱仪、椭偏仪、紫外–可见-红外分光光度计研究了薄膜微观结构、薄膜组分、折射率和光学透过率,通过TFcal软件模拟了双层复合薄膜的光学透过率线型。研究表明:溶胶pH值对TiO2薄膜折射率影响显著,其影响的前驱体水解速率对折射率的影响占主要作用,并且随着pH值的增大薄膜折射率减小,而水/钛比对薄膜折射率影响不显著。在TiO2与Si O2混合溶胶中两者物质的量比为1.2:1.0时,获得可用于制备双层复合W型减反膜系底层的薄膜,其椭偏仪拟合测试折射率约为1.68。最终制备的复合TiO2-SiO2/SiO2薄膜实现了光学宽谱范围380~1100 nm的优良增透效果,最大透过率可达约97%。     

多孔TiO_2/SiO_2复合薄膜的制备及其超亲水性机理

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯和正硅酸乙酯为前驱体,利用乙酰丙酮和二乙醇胺为络合剂,制备多孔TiO2/SiO2复合薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)、接触角测试仪(WCA)等对薄膜的结构和性能进行了表征。结果表明,TiO2/SiO2复合薄膜表面相对孤立或连通的孔结构是由缩聚反应诱导的相分离以及溶胶-凝胶转化过程同步作用产生的。多孔复合薄膜具有优异的超亲水性能,自然条件下与水接触角仅为2.5°,而普通致密TiO2薄膜在相同条件下接触角为19.3°。复合薄膜的超亲水性是由多孔结构和SiO2复合的共同作用产生,受到表面微观形貌和表面化学组成(羟基含量)的共同影响。     

TiO_2/SiO_2复合气凝胶的制备分析

以酞酸丁酯和正硅酸乙酯为原料,在酸性条件下,溶胶-凝胶法制备Ti O_2/Si O_2复合气凝胶。采用SEM照片分析Ti O_2/Si O_2复合气凝胶为松散的颗粒状,粒径为100~200 nm;通过XRD分析确定煅烧前后Ti O_2/Si O_2复合气凝胶的晶型转变,确证Ti O_2/Si O_2复合气凝胶的成功制备;通过光催化降解分析表明:Ti O_2/Si O_2复合气凝胶对罗丹明B具有较好的吸附作用,且在150 min时罗丹明B基本降解完全。     

纳米TiO_2-SiO_2薄膜的制备及改性的研究进展

纳米Ti O2-Si O2薄膜是一种重要的光催化剂,国内外关于其制备与光催化活性的研究取得了一定进展。并且在完善改性技术,有效提高可见光响应能力,增强光催化性能方面有新突破。本文综述了纳米Ti O2-Si O2薄膜的结构、改性对其光催化性能影响的最新研究进展。同时对目前研究中存在的问题和今后的发展做出了分析与展望。     

SiO_2/TiO_2复合纳米粒子的可控制备及表征

以聚丙烯酸(PAA)为模板,采用正硅酸乙酯(TEOS)水解法制备了SiO_2微球,在体系中加入钛酸四丁酯(TBOT),水解后在SiO_2表面自组装一层TiO_2,煅烧产物获得SiO_2@TiO_2空心球;通过TEM、XRD、固体紫外分光光度计对SiO_2@TiO_2的粒子形貌尺寸、晶型、紫外吸收特性等进行表征。结果表明,900℃下煅烧的SiO_2@TiO_2紫外屏蔽效果最好。为抑制TiO_2的光催化活性,在SiO_2@TiO_2表面再包覆一层SiO_2,得到SiO_2@TiO_2@SiO_2微球,具有抗紫外线、防沉降、对皮肤友好等优点。包覆之后的SiO_2@TiO_2@SiO_2三层结构仍具有良好的紫外屏蔽效果。     

锌掺杂多孔SiO_2/TiO_2薄膜制备及光催化性能研究

锌掺杂多孔SiO2/TiO2(多孔Zn-SiO2/TiO2)复合薄膜自清洁玻璃以含聚乙二醇的钛醇盐和硅醇盐的复合溶胶前驱体通过浸渍提拉法制备。结果表明,在TiO2薄膜中添加SiO2可抑制TiO2晶粒长大,并提高TiO2薄膜的亲水性;随着聚乙二醇添加量的增加,锌掺杂多孔SiO2/TiO2薄膜的孔隙增多,表面积增大;经500℃煅烧的多孔Zn-SiO2/TiO2复合薄膜中,TiO2主要为催化效率高的锐钛矿相;多孔Zn-SiO2/TiO2复合薄膜表观光催化降解速率明显高于未掺锌多孔SiO2/TiO2薄膜。     

纳米TiO_2/SiO_2复合食品抗菌材料

以水玻璃和Ti(SO4) 2 为原料 ,制备出了多孔的纳米TiO2 /SiO2 复合粒子 ,在后处理过程中 ,利用无机包覆剂溶解度随温度的变化 ,在复合粒子表面包覆了一层无机结晶膜 ,经热处理除去包覆剂后 ,得到了以单分散纳米复合粒子组成的复合微粉。对复合微粉进行比表面和孔容测试 ,并运用XRD和TEM进行了表征 ,发现TiO2 以 12 .6nm的纳米晶粒的形式被多孔的SiO2 包覆 ,所形成的复合粒子则约为 2 0nm。为了了解复合微粒的灭菌效果 ,运用纳米TiO2 和复合粉末对 4种保健食品进行对照灭菌实验 ,两个月以后 ,测得含复合微粒的样品中的菌落总数为 5 0～12 0个 /g ,是相应保健食品企业标准许可菌落数的 0 .2 5 %～ 0 .7% ,为相应空白样和纳米TiO2 粉样品菌落数的 0 .5 2 %～ 0 .97%和 3 3 .3 %～ 83 .3 %。     

TiO_2/SiO_2复合薄膜的晶型和晶粒尺寸研究

通过溶胶 -凝胶工艺在普通钠钙玻璃表面制备了均匀透明的TiO2 /SiO2 复合薄膜 .由紫外可见光谱发现 :在TiO2 薄膜中添加SiO2后 ,薄膜中TiO2 晶粒尺寸变小 ,TiO2 /SiO2 复合薄膜的吸收边缘波长发生了明显的“蓝移” .进一步用X射线衍射 (XRD)和透射电镜 (TEM )表征了TiO2 /SiO2 复合粉末和TiO2 粉末的晶型和晶粒尺寸 ,结果发现 :在TiO2 凝胶粉末中添加少量SiO2 (如摩尔分数为 5 % )后 ,TiO2 的晶粒生长受到明显抑制 ,晶粒尺寸明显变小 ,为 6～ 7nm ;当TiO2 凝胶粉末中添加的SiO2 量较高时 ,随热处理温度升高 ,TiO2 的晶型转变和晶粒生长受到更大抑制 ,晶型转变和晶粒生长更缓慢     

TiO_2 与TiO_2 -SiO_2 薄膜的表面性质及生物活性研究

采用溶胶 -凝胶法在医用NiTi形状记忆合金表面制备了TiO2 与TiO2 -SiO2 薄膜 .用X射线 (XRD) ,红外光谱 (FT -IR) ,X射线光电子能谱 (XPS)和原子力显微镜 (AFM)对薄膜的表面组成、结构与形貌进行了研究 .将表面涂有薄膜的试样浸入模拟体液 (SBF) ,用XPS分析Ca ,P在薄膜表面的沉积情况 .结果表明 :TiO2 -SiO2 膜具有比TiO2 膜更高的生物活性 ,主要原因是TiO2 -SiO2 薄膜表面存在较多的羟基基团 ,在模拟体液中诱导磷灰石沉积的能力较高 ;此外 ,薄膜的表面形貌对其生物活性也有一定的影响     

PE/SiO_2复合纳米孔薄膜的制备及性能研究

通过控制搅拌速度和时间合成SiO_2纳米球,经过PVA和β-环糊精活化制备浆料涂覆在PE薄膜上制备具有优异浸润性的复合薄膜材料。结果表明:当反应时间为4 h时,制备的SiO_2纳米球的粒径最小,且涂覆的复合薄膜具有较好的孔道,这种纳米涂层在PE薄膜上通过一定的电解液呈现较好的浸润性,能够起到分子桥的作用,形成一个良好的浸润界面。经过300次循环后,依然可以达到886.11 mAh/g放电比容量,具有良好的应用前景。     

疏水型SiO_2/TiO_2复合气凝胶的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体,甲醇(Me OH)为溶剂,将SiO_2湿凝胶与纳米TiO_2复合,通过常压干燥法制备疏水型SiO_2/TiO_2复合气凝胶。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG)、比表面积及孔径分析仪(BET)等对所制备的复合气凝胶结构和形貌进行测试,同时研究其光催化性能与疏水性。结果表明,复合气凝胶具有三维空间网络多孔结构,孔洞尺寸大都为微纳米级,TiO_2均匀分散在气凝胶中,XRD与FT-IR证实了SiO_2/TiO_2复合气凝胶的成功制备,SiO_2/TiO_2复合气凝胶具有较好的热稳定性。所制备的SiO_2/TiO_2复合气凝胶的比表面积为479. 79 m2/g,表现出较好的疏水性,接触角可达153. 5°,并具有优异的光催化性能,光照3 h后对亚甲基蓝光催化降解率达98. 13%。     

光催化超亲水性TiO_2-SiO_2薄膜的研究

采用溶胶 -凝胶法在普通载玻片上制备了TiO2 -SiO2 复合薄膜 .利用高温显微镜、SEM、红外光谱 (IR)和分光光度计 ,研究了SiO2添加量和镀膜层数对润湿角、薄膜微结构、透过率、光催化活性的影响 .结果表明 :通过在TiO2 薄膜中加入SiO2 ,能显著降低薄膜的润湿角 ,超亲水性状态可以保持很长时间 .低于 3 0 %SiO2 添加量 (以摩尔分数计 ) ,在煅烧过程中对TiO2 锐钛矿相晶粒生长有抑制作用 ,同时 ,光透过率提高 ,光催化活性有所下降 .在薄膜中 ,TiO2 和SiO2 分别单独形成颗粒 ,但有少量Ti—O—Si键形成 ,存在少量的复合氧化物 .当SiO2添加量为 10 %时 ,3层TiO2 -SiO2 薄膜的润湿角接近 0°,光催化活性为光照 2h甲基橙溶液降解率 5 3 % ,其性能最佳 .     

多孔SiO_2/TiO_2复合催化剂的制备及其光催化性能的研究

利用溶胶-凝胶结合溶剂置换-逐级干燥技术制备了多孔SiO_2/TiO_2复合催化剂,以亚甲基蓝为模拟污染物考察了纳米TiO_2含量和煅烧温度对复合催化剂的光催化性能的影响。结果表明,当纳米TiO_2的添加量为正硅酸乙酯质量的40%,煅烧温度为400℃时,多孔SiO_2/TiO_2复合催化剂光催化亚甲基蓝脱色率最高可达67%,与商用纳米TiO_2催化剂P25的71%的脱色率相差无几。而且,该复合催化剂相较P25具有更好的可重复利用性能,经十次循环催化后其脱色率仍可达58%。此外,当使用中出现有机物污染复合催化剂情况时,简单煅烧即可实现复合催化剂的再生。     

TiO_2-SiO_2-Al_2O_3/SiO_2催化剂的制备及其合成PTT的催化性能研究

采用浸渍法,以二氧化硅(SiO_2)负载钛(Ti)系化合物制备TiO_2-SiO_2-Al2O3/SiO_2负载型催化剂,并通过正交实验优化制备工艺条件,将所得到的负载型催化剂用于合成聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT),同时与TiO_2/SiO_2催化剂的性能进行比较。结果表明:在制备TiO_2-SiO_2-Al2O3/SiO_2时,正硅酸乙酯和去离子水加入量对其催化性能有较大的影响,较佳制备工艺条件为钛酸四丁酯0.65 g,硅酸乙酯80μL,异丙醇铝0.13 g,去离子水240μL;将TiO_2-SiO_2-Al2O3/SiO_2催化剂应用于合成PTT,在其加入量(相对于精对苯二甲酸(PTA))为0.65 mg/g,1,3-丙二醇/PTA摩尔比为1.8,酯化温度240℃,缩聚反应温度255℃,缩聚时间50 min的条件下,合成的PTT特性黏数达0.871 d L/g;与TiO_2/SiO_2催化剂相比较,TiO_2-SiO_2-Al2O3/SiO_2催化剂合成PTT具有更高的催化性能。     

改性纳米TiO_2/纤维素氨基甲酸酯复合薄膜的制备及性能研究

向纤维素氨基甲酸酯溶液中掺杂不同含量的改性纳米TiO_2,采用流延法制得具有光催化功能的改性纳米TiO_2/纤维素氨基甲酸酯复合薄膜。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透光性能测试、热分析仪(TG)、拉伸性能测试及光催化降解性能测试等方法对复合薄膜的结构及性能进行表征。结果表明,改性纳米TiO_2成功负载到复合薄膜上,并且对复合薄膜的结构有一定的影响;随着TiO_2含量的增加,复合薄膜透光性变差,抗紫外光能力明显增强,热稳定性能降低,拉伸强度减小;当改性纳米TiO_2含量为2%时,复合薄膜对甲基橙溶液的光降解率最高,达到100%,薄膜光催化降解性能最好。     

溶胶-凝胶法制备TiO_2/SiO_2/TiO_2高反射膜系

溶胶-凝胶法作为低温合成晶态或非晶态材料的新方法,正日益受到材料科学家的重视。在基底材料表面制备晶态或非晶态氧化物涂层是溶胶-凝胶工艺最早的工业应用之一。普通玻璃经过表面涂膜处理后可以使之产生特殊的光学、电学、力学及耐腐蚀性能。按照全电介质多层膜的光学理论,当光学厚度为λ_o/4的高、低折射率材料膜交替地涂覆在玻璃表面时,可以在λ_o处获得最大的光反射,反射率随着涂膜层数的增加而提高。溶胶-     

TiO_2/SiO_2复合涂层光致亲水性及其机理研究

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯为前驱体,冰醋酸为水解抑制剂,用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/SiO2复合粒子。将复合粒子添加到醇酸清漆中,制备出自清洁涂层。研究表明:少量SiO2掺杂在一定程度上抑制了TiO2的晶型转变和晶粒长大,改善了复合涂层的亲水性。利用荧光光谱对亲水性机理进行了验证。     

Cu/TiO_2-SiO_2催化剂的制备及糠醛选择加氢活性研究

采用溶胶凝胶-水热法制备Cu/TiO2-SiO2催化剂,并运用XRD、BET对催化剂进行表征,以糠醛选择加氢制糠醇反应为探针,考察载体组成及Cu含量对催化剂活性的影响。结果表明,载体中引入适量的TiO2能够抑制Cu晶粒的增长,改善Cu粒子在催化剂中的分散性。载体中TiO2质量分数40%,Cu负载量(质量分数)20%时,制备的Cu/TiO2-SiO2催化剂具有较好的催化活性。     

常压干燥工艺制备SiO_2纳米纤维-SiO_2复合气凝胶及其表征

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,原位合成的SiO_2纳米纤维为增强相,采用溶胶-凝胶法、三甲基氯硅烷(TMCS)表面改性和常压干燥工艺制备SiO_2纳米纤维-SiO_2复合气凝胶,利用SEM、XRD、FT-IR、BET和TG等手段对复合气凝胶的相关结构和性质进行表征,研究了SiO_2纳米纤维的复合对气凝胶的影响。结果表明,SiO_2纳米纤维的加入可以形成有效的骨架结构,改善气凝胶的微观形貌和空间结构,并且有着良好的兼容性、分散性和热稳定性,保持了较高的孔隙率等优良性能,所得复合气凝胶孔径为10~20 nm,孔隙率达97%。     

TiO_2–ZnO复合薄膜的制备及光致双亲性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜和ZnO掺杂的TiOr-ZnO复合薄膜.通过X射线衍射和原予力显微镜表征了样品的晶相、晶粒尺寸和形貌.以水(H2O)作为极性溶液参照物,苯(C6H6)作为非极性溶液参照物,研究了煅烧温度、煅烧时间、薄膜层数对薄膜光致双亲性的影响.结果表明:煅烧温度和煅烧时间的不同能够导致薄膜的晶粒粒径、晶型及薄膜表面的粗糙度发生变化.从页影响薄膜的双亲性能.当煅烧温度为550℃,煅烧时间 为2h,薄膜层数为3层时.TiO2由锐钛矿相向金红石转变,薄膜的双亲性最传.TiO2-ZnO复合薄膜的晶粒粒径约为25.2nm,薄膜表面粗糙度约1.815 nm,此时,亲水角和亲油角分别为5°和4°.ZnO掺杂的TiO2复合薄膜的双亲性明显高于纯TiO2薄膜.