TiO2 纳米薄膜微结构及光催化性能研究

以钛酸丁酯Ti(OBu)4为原料,采用溶胶-凝胶法在普通钠钙玻璃表面制备了TiO2纳米薄膜,用XRD、UV-VIS等技术对薄膜微结构及紫外吸收性能进行了表征,选用食用油光催化降解为模型对TiO2薄膜光催化性能进行了评价。探讨了退火温度对薄膜晶相结构及其光催化活性的影响,450℃退火处理的薄膜呈锐钛矿和金红石型混晶结构,锐钛矿相平均晶粒尺寸为28.8 nm,金红石相平均晶粒尺寸为40.4 nm,700℃退火后为纯金红石相。焙烧温度在450—490℃光催化活性较为理想,480℃附近光催化活性达到最高。涂膜层数增加,光催化活性增强,8层膜的光催化活性最高。     

稀土掺杂混晶TiO2薄膜的制备和性能

利用溶胶-凝胶法在瓷片表面制备了纯的和少量Eu3 掺杂的TiO2薄膜,并用X-射线衍射技术对样品进行了表征。研究了少量Eu3 掺杂对样品相结构、晶粒尺寸和光催化降解亚甲基蓝活性的影响。利用相结构与TiO2薄膜光催化活性关系,探讨了少量Eu3 掺杂对TiO2薄膜的光催化活性的影响。结果表明,与纯TiO2薄膜相比,适量掺杂Eu3 可以显著提高其光催化活性。当Eu3 的质量分数为0.02%,TiO2薄膜的光催化活性最佳,降解率为62%,金红石相质量分数为17.2%,平均晶粒粒径为20 nm;Eu3 掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变并减小了晶粒尺寸,有利于提高光催化活性。     

纳米TiO_2的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶 凝胶法制备了纳米级TiO2颗粒,通过甲苯在样品上的光催化氧化过程评价了样品的光催化活性。考察了制备过程中的焙烧温度对样品颗粒的晶型、粒径和光催化性能的影响。X射线衍射结果表明,焙烧温度低于500℃时得到的样品都是锐钛矿型TiO2,700℃下得到的已基本是金红石型;随着焙烧温度的升高样品的粒径增大,光催化活性下降;甲苯在TiO2上的气相光催化氧化符合一级反应规律。     

预涂镧盐的二氧化钛薄膜制备和性能

在玻璃表面预涂一层硝酸镧掺杂的TiO2薄膜.研究了镧盐掺杂对样品相结构、晶粒尺寸和光催化降解亚甲基蓝活性的影响.利用相结构与TiO2薄膜光催化活性关系,探讨了镧盐掺杂对TiO2薄膜的光催化活性的影响.结果表明,与纯TiO2薄膜相比,适量掺杂镧盐可以显著提高其光催化活性.当预涂w(硝酸镧)为0.3%溶液时,TiO2薄膜的光催化活性最佳,降解率为94.56%,镧盐强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,减小晶粒尺寸,这两方面均有利于提高光催化活性.     

钼掺杂Ti02纳米薄膜的制备及其光催化活性研究

采用Sol—Gel法制备掺钼纳米Ti02溶胶,再采用浸渍提拉法制备MoTi02纳米薄膜,通过XRD、XPS、SEM等测试手段对制备的Mo—Ti（）2。纳米薄膜进行表征;以罗丹明B为反应体系,考察了钼掺杂量、烧结温度、保温时间对TiO2晶格畸变、晶粒尺寸、晶型及光催化活性的影响。结果表明,部分Mo＾6＋取代晶格中Ti＾4＋的位置,引起晶格畸变,抑制晶粒长大与TiO2由锐钛矿相向金红石相转变;掺杂适量的钼有利于提高TiO2光催化效果,在500℃烧结、钼掺杂量1．5％（以钛物质的量计）、保温1h时制备的Mo—TiO2纳米薄膜具有最佳光催化效果。     

基板温度对常压化学气相沉积法制备TiO2复合薄膜性能的影响

以Ti(OC3H7)4为先驱体,SnO2:F镀膜玻璃为基板,采用常压化学气相沉积法制备了TiO2/SnO2:F复合薄膜.用扫描电镜、X射线衍射、紫外-可见-近红外透射光谱等手段对样品的物相和性能进行了研究.结果表明:金红石相的SnO2:F底膜促进了TiO2金红石相的形成;当基板温度为480 ℃时,TiO2/SnO2:F复合薄膜出现针状结构,但随着基板温度继续升高,针状结构消失.样品的可见光透过率随基板温度而变化,其值为60%～90%,基本满足建筑物的采光要求.当基板温度为530 ℃时,TiO2/SnO2:F复合薄膜的光催化性能最好.     

混晶纳米TiO_2薄膜光催化剂的新型制备方法及性能研究

采用新型的制备方法原位制备了钛基底上的TiO2纳米薄膜。制备过程包括钛金属的氧化过程和对氧化过程中形成的无定形表层的水热处理过程。钛基底上在氧化过程中形成了不平整的表面,水热过程使得无定形二氧化钛晶化。最终得到的纳米TiO2薄膜具有锐钛矿/金红石混合晶相和纳米花状结构。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱等表征技术研究了TiO2薄膜的形貌和特性。薄膜的光催化性能由水中甲基橙的降解来表征。与没有经过水热反应直接煅烧的样品相比,水热反应得到的TiO2薄膜具有较高的光催化活性。同时研究了水热反应温度与时间对薄膜性质的影响;提高水热反应的温度或者延长水热反应的时间可以提高薄膜的结晶度,从而提高薄膜的光催化效率。     

P-25 TiO2的结构相变和光催化活性

采用XRD、TEM、BET和UV-Vis漫反射吸收方法对各种温度焙烧的P-25 TiO2进行了表征,利用光催化降解苯酚的反应,研究了焙烧温度对P-25 TiO2晶相结构的影响以及晶相结构与其光催化活性之间的关系。结果表明,热处理可调变TiO2的晶相结构。500℃焙烧时,TiO2为锐钛矿与金红石质量比约70：30的混晶,其光催化降解苯酚活性最高。P-25 TiO2光催化活性的高低与其晶相结构密切相关。     

硫铁共掺TiO_2水热合成及其光催化性能的研究

以TiCl4为钛源,FeCl3和硫脲为掺杂剂,分别在不同温度下水热反应2 h制备硫和铁共掺杂的纳米TiO2,采用XRD、可见分光光度计对样品进行表征,并以在可见光激发下纳米TiO2对甲基橙光催化降解体系评价其光催化活性。结果表明,水热温度在160℃以上时,硫铁的共掺杂能促使锐钛矿晶粒的形成。金红石TiO2与少量的锐钛矿TiO2混合能有效提高光催化性能,其中以水热温度为170℃的共掺样品的催化效果最好。     

热处理温度对纳米TiO2薄膜光催化性能的影响（英文）

以TiCl4为原料,氨水为沉淀剂,采用水解沉淀法在硅藻土基多孔陶瓷上负载了TiO2薄膜。通过热重–差示扫描量热分析、X射线衍射对经不同温度热处理的样品进行了表征,探讨了热处理温度对TiO2晶相、晶粒尺寸等因素的影响。以甲醛为目标降解物,考察了热处理温度对TiO2光催化性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,薄膜由锐钛矿型转变为金红石型,TiO2晶粒尺寸由6.5 nm(350℃)增加到52.8 nm(1 000℃);经750℃热处理的薄膜组成中出现金红石相,温度升至1 000℃,锐钛矿型TiO2完全消失;经550℃热处理的TiO2光催化效果最好,在1 m3环境仓内,8 W紫外灯下光照240 min,初始浓度0.526 mg/m3的甲醛去除率达到95.2%。     

纳米TiO_2薄膜的制备及其光谱特性研究

采用溶胶凝胶法和旋转涂膜工艺,以普通玻璃为衬底,制备均匀、透明的TiO2纳米薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和紫外可见光谱(UV/vis)对TiO2进行表征。通过500℃、600℃、700℃、800℃和900℃恒温烧结2h后XRD测试表明:经500°C退火得到TiO2粉末为锐钛矿晶相,800℃转化为金红石相结构,900℃出现了金红石相与板钛矿相的混合晶相。通过AFM观测,薄膜的平均粗糙度为1.71nm。通过紫外可见光谱分析,探讨了影响TiO2纳米膜厚度和禁带宽度度的各种因素。结果表明:涂膜次数、热处理温度等将直接影响二氧化钛薄膜的紫外可见光谱和禁带宽度。     

硫铁共掺TiO2水热合成及其光催化性能的研究

以TiC14为钛源,FeCl3和硫脲为掺杂剂,分别在不同温度下水热反应2h制备硫和铁共掺杂的纳米TiO2,采用XRD、可见分光光度计对样品进行表征,并以在可见光激发下纳米TiO2对甲基橙光催化降解体系评价其光催化活性.结果表明,水热温度在160℃以上时,硫铁的共掺杂能促使锐钛矿晶粒的形成.金红石TiO2与少量的锐钛矿TiO2混合能有效提高光催化性能,其中以水热温度为170℃的共掺样品的催化效果最好.     

处理温度对锐钛型TiO2光催化活性的影响

高温处理锐钛型TiO2可使其转晶改变晶型比例,因此加热温度和加热时间是影响TiO2光催化活性的主要因素。通过该方法得到了可利用可见光的TiO2催化剂,并进行了可见光降解有机染料乙基紫的研究。结果表明,在TiO2和可见光共同作用下,乙基紫的光降解效果明显优于单独使用锐钛型、金红石型和按照转晶的比率混合的锐钛型和金红石型TiO2。     

预涂钴离子的二氧化钛薄膜制备和性能

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面预涂一层Co离子TiO2薄膜.研究了Co离子掺杂对样品相结构、晶粒尺寸和光催化降解亚甲基蓝活性的影响.实验结果表明,钴的掺杂对二氧化钛的相变有很大的抑制作用,并使其光谱响应范围向可见光区拓展.与未掺杂的二氧化钛相比较,经钻掺杂的二氧化钛具有更高的催化性能.     

TiO2粉末纳米尺寸效应对光催化性能的影响

用溶胶一凝胶法制备了TiO2纳米粉晶。对TiO2干凝胶粉进行了差热-热重(DTA/TG)分析；对不同温度处理的粉末用X射线衍射(XRD)进行了研究，并进行了比表面积测试。研究发现随着热处理温度的升高，纳米粉末的粒径逐渐增大，比表面积逐渐减小：晶型由锐钛矿变为金红石相。本实验通过光催化降解甲基橙来表征粉末的光催化活性。结果表明，TiO2纳米粉末的粒径、比表面积及晶型严重影响其光催化活性。另外，实验还发现TiO2纳米粉末对于光催化活性存在一个临界尺寸(约lOnm),当粉末的粒径小于这个临界尺寸时,其比表面积和光催化活性急剧增大。     

纳米管钛酸CO处理产物的结构及光催化活性

研究了在CO气流中,处理温度对纳米管钛酸(NTA)脱水产物TiO2的结构及C3H6光催化氧化反应活性的影响.结果表明:NTA经CO高温处理后,样品未发生C掺杂,只有碳沉积发生;随着处理温度的升高,样品的比表面积大幅下降,与NTA在空气中焙烧处理相比,由锐钛矿向金红石TiO2转变的温度提前;CO处理后产物对C3H6均未表现出可见光催化性能,但具有紫外光催化活性,随着在CO气氛中处理温度的升高,紫外光催化活性降低.     

干燥法对纳米TiO_2晶相及其光催化活性的影响

Ti(OH)4水凝胶和醇凝胶分别用空气、超临界乙醇干燥,在不同温度下焙烧,制备了纳米TiO2光催化剂,以光催化降解活性艳红X-3B作为模型反应,评价其光催化活性,并用XRD,BET和TG进行了表征。结果表明,超临界乙醇干燥法制得的锐钛矿纳米TiO2具有较高的热稳定性,并且随着焙烧温度的升高,其光催化降解活性艳红X-3B的活性逐渐提高,800℃焙烧的样品活性最高,与Degussa P25 TiO2商品催化剂的光催化活性相当,但晶粒大、易分离。