二维纳米片金红石TiO2的可控合成及光催化性能

采用水热法,低温条件下合成了二维纳米片状的金红石二氧化钛(TiO₂)半导体材料,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和表面光电压谱(SPV)研究了反应过程中HCl浓度对TiO₂材料的晶相、结晶性、形貌、粒径和光电性能等性质的影响。结果表明,HCl浓度为3、5、7 mol/L时分别合成了微球、纳米片和纳米棒状的金红石TiO₂;上述3种形貌的金红石TiO₂均显示了高于采用焙烧法得到的金红石TiO₂的光催化降解罗丹明B活性;与微球和纳米棒结构相比,纳米片金红石TiO₂具有更加优异的光催化性能。SPV结果表明,纳米片金红石TiO₂具有更高的光生电荷分离和迁移效率。     

纳米二氧化钛粉体光催化染料脱色的研究

以钛酸四丁酯为原料,采用水解法制备了纳米二氧化钛粉体.经XRD对制得的粉体进行了表征.以水解法制得的二氧化钛粉体,利用紫外光催化反应装置,考察了溶液初始浓度变化、催化剂投加量以及光催化时间对甲基橙降解率的影响.结果表明:随着溶液初始浓度增加,甲基橙的降解率降低;TiO2粉末投加量为0.8 g/L时,其具有良好的光催化脱色性能,经7 h光照,甲基橙染料废水脱色效果好.     

火焰CVD法合成纳米TiO2及光催化降解罗丹明B的动力学研究

以TiCl4、工业丙烷、空气等为原料,采用火焰CVD的方法合成纳米TiO2并进行了材料表征;将TiO2应用于光催化降解染料罗丹明B并与商品化产品P25进行了比较。由XRD结果表明火焰CVD法合成的TiO2是由金红石和锐钛矿混合晶型组成,锐钛矿晶型占40%;在本实验条件下火焰CVD合成的TiO2光催化罗丹明B的速率比商品化P25快,降解过程符合假一级动力学,其起始速率随罗丹明B浓度的增加而增加,而表观速率常数则降低。在本实验分析条件下,罗丹明B有一主要产物,为N-乙基脱除产物罗丹明,浓度随着光照时间先增大而后减小。     

低量Eu3＋、Gd3＋共掺杂的TiO2的制备及光催化活性

利用溶胶一凝胶法在煅烧温度540℃制备了纯的和低量Eu3＋和Gd3＋共掺杂的TiO2粉体,并用XRD技术对样品进行了表征．研究了低量Eu3＋和Gd3＋共掺杂对样品相结构和光催化降解亚甲基蓝的活性的影响,利用相结构与纳米TiO2光催化活性关系探讨了低量Eu3＋和Gd3＋共掺杂对纳米TiO2的光催化活性的影响．结果表明,Eu3＋和Gd3＋共掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变;与纯TiO2相比,适量掺杂Eu3＋和Gd3＋可以显著提高其光催化活性;当Eu3＋和Gd3＋掺杂量分别为0．01％和0．01％,TiO2纳米粉体的光催化活性最佳,降解率为98．04％。其金红石相含量为30％．     

纳米TiO2的制备及其光催化降解茜素红的研究

以钛酸丁酯为原料，采用溶胶-凝胶法成功制备了纳米TiO2粉末，用X射线衍射（XRD）对其进行了表征，并对影响其制备过程的因素进行了研究，讨论了不同焙烧温度对其光催化降解茜素红的影响。XRD结果显示，产物为锐钛矿型TiO2，其粒径为30．3nm，锐钛矿型TiO2的光催化活性明显高于金红石型TiO2，锐钛矿型向金红石型转变的临界温度在600～700℃之间。当焙烧温度为500℃时，其光催化降解茜素红效率最高，可达93％以上。     

纳米TiO2的制备及其光催化降解茜素红的研究

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法成功制备了纳米TiO2粉末,用X射线衍射(XRD)对其进行了表征,并对影响其制备过程的因素进行了研究,讨论了不同焙烧温度对其光催化降解茜素红的影响.XRD结果显示,产物为锐钛矿型TiO2,其粒径为30.3nm,锐钛矿型TiO2的光催化活性明显高于金红石型TiO2,锐钛矿型向金红石型转变的临界温度在600～700℃之间.当焙烧温度为500℃时,其光催化降解茜素红效率最高,可达93%以上.     

热处理对锐钛矿/金红石混晶TiO2质量分数及光催化性能的影响

采用溶胶凝胶法制备锐钛矿/金红石混合晶型TiO₂,通过晶体结构、表面形貌、元素组成以及光催化性能分析研究热处理对锐钛矿/金红石混晶TiO₂质量分数以及光催化性能的影响。实验结果表明:热处理温度升高以及保温时间延长都能促进锐钛矿向金红石转变,使金红石含量增加;混晶TiO₂的光催化性能高于单一的锐钛矿和金红石TiO₂;550 ℃保温3 h样品有最佳的光催化性能,其锐钛矿的质量分数为40%,金红石质量分数为60%,反应3 h后对罗丹明B的降解率达到84.1%。     

稀土掺杂对TiO_2薄膜光催化性能的影响

用溶胶-凝胶法于玻璃表面分别制备了镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜,采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)对其结构和形貌进行了表征,并通过对紫外光照射下亚甲基蓝溶液的光催化降解率评价其光催化性能,研究了不同掺杂量、热处理温度对镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜光催化性能的影响,探讨了其光催化影响机制.研究发现:镧掺杂可以抑制由锐钛矿相向金红石相的转变,并且镧、铈掺杂纳米TiO2薄膜都存在最佳热处理温度和最佳掺杂浓度.     

纳米TiO_2-沸石光催化降解含酚废水的研究

以钛酸四丁酯为前驱体,利用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛粉体材料,再加入吸附剂沸石.通过纳米TiO2-沸石对含酚废水的光催化降解实验,研究了光催化剂TiO2的投加量、光催化剂TiO2和沸石的配比、降解时间对光催化性能的影响.结果表明:光催化剂TiO2和沸石的最佳配比为6∶1,催化剂TiO2用量为4 g/L时,紫外光照射3 h后,COD的去除率可达到59.1%以上.     

纳米二氧化钛光催化薄膜的研制

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备了二氧化钛光催化薄膜，利用原子力显微镜(AFM)对薄膜表面结构进行观测．薄膜中二氧化钛粒子以纳米级分布，薄膜均匀、连续无龟裂．分别测试了纳米二氧化钛薄膜和普通二氧化钛颗粒在紫外灯照射下对CHCl3的催化降解速率．实验分析结果表明具有表面效应，量子尺寸效应的纳米二氧化钛薄膜有着更高的光催化活性和降解速率．     

Characteristics and Photoeatalytie Effects of Zn/ZnO Nanowhiskers Compared with ZnO Nanoparticles

ZnO nanopowders were prepared by oxidizing Zn vapor in the atmosphere of mixture gas of Ar and O_2 at low pressure.Tetrapod nanowhiskers synthesized at a pressure of 1.6 kPa show pure ZnO feet and Zn phase in the core of the nanopowder.The ellipsoid ZnO nanoparticles were produced at the pressure of 10 kPa.The photodegradation rate of aniline and chemical oxygen demand removal demonstrate that the photocatalytic efficiency of Zn/ZnO nanowhiskers with UV irradiation is higher than that of ZnO nanoparticles. The tetrapod morphology and Zn phase inside nanowhiskers play key a role in photodegradation process.     

Characteristics and Photoeatalytie Effects of Zn/ZnO Nanowhiskers Compared with ZnO Nanopartieles

ZnO nanopowders were prepared by oxidizing Zn vapor in the atmosphere of mixture gas of At and O2 at low pressure. Tetrapod nanowhiskers synthesized at a pressure of 1.6 kPa show pure ZnO feet and Zn phase in the core of the nanopowder. The ellipsoid ZnO nanoparticles were produced at the pressure of 10 kPa. The photodegradation rate of aniline and chemical oxygen demand removal demonstrate that the photocatalytic efficiency of Zn/ZnO nanowhiskers with UV irradiation is higher than that ofZnO nanoparticles. The tetrapod morphology and Zn phase inside nanowhiskers play key a role in photodegradation process.     

功能颜填料对水性纳米建筑涂料隔热性能的影响

采用不同功能颜填料制备水性纳米建筑隔热涂料,以水性聚氨酯为成膜剂,以滑石粉、绢云母为填料,再以纳米金红石型二氧化钛和空心陶瓷微珠分别作为隔热功能颜填料,制备水性纳米建筑隔热涂料,研究功能颜填料对涂料隔热性能的影响。实验结果表明:绢云母具有较高的辐射隔热效果,空心微珠、纳米金红石型二氧化钛为高反射隔热填料;其中绢云母最佳用量(质量分数)为10%,当绢云母与空心玻璃微珠混合时,空心玻璃微珠最佳用量(质量分数)为5%;当绢云母与纳米金红石型二氧化钛混合时,纳米金红石型二氧化钛最佳用量(质量分数)为6%。纳米金红石型二氧化钛比空心玻璃微珠作为填料时隔热性能稍优,最优隔热率达到94%以上。从经济效益角度,建议用空心玻璃微珠作为填料制备聚氨酯涂料。     

有害气体净化器阻力特性的实验研究

采用离子交换纤维织物作为吸附净化材料,开发出了有害气体净化器.对净化器结构参数与净化器阻力之间的关系进行了计算机模拟,对净化器的阻力特性进行了实验研究,并与计算机模拟结果进行比较,得出了一些结论,为这方面的继续研究奠定了良好的基础.     

混烧锅炉富氧燃烧的数值模拟

富氧燃烧会对煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧特性产生重要影响。以130 t/h煤粉和高炉煤气混烧锅炉为研究对象,采用Fluent流体力学软件,对助燃气体（O_2/N_2）在3种不同氧气体积百分数（21%,23%,27%）工况下煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧过程进行数值模拟。模拟得到3种工况下：炉内的温度场分布,烟气流场特性,火焰长度。模拟结果表明：随着氧气浓度的增加,燃料着火速度更快,燃烧更稳定,出口烟温逐渐降低,炉内烟气流速逐渐减少,强化了炉内传热效果,提高了锅炉热效率。     

ZnO纳米颗粒的分散及光致发光特性

利用火焰喷雾法成功制备了ZnO纳米颗粒,通过对样品的X射线衍射谱（XRD）和场发射扫描电子显微照片（FESEM）分析,发现制备的颗粒大小较为均匀,直径在10-20nm左右;结合多种物理方法对样品进行分散处理后,FESEM表征显示颗粒间的团聚得到较好改善;光致发光谱表明随着颗粒尺寸的减小,样品的紫外发光和可见发光的强度逐渐增强．     

金红石型TiO2/锐钛矿型TiO2/SiO2三元复合薄膜的合成

采用水热法,以钛酸正丁醑为初始原料,在FTO基底上沉积了金红石型TiO2纳米棒阵列,然后利用锐钛矿型TiO2纳米粒子及无定形SiO2对纳米棒进行了表面修饰,获得金红石型TiO2/锐钛矿型TiO2/SiO2三元复合薄膜.扫描电镜及X射线衍射分析结果表明,在FTO表面上沉积的TiO2为金红石型单晶纳米棒,其尺寸随反应时间的增加而增大.电化学测试结果表明,随着纳米棒尺寸的增大,相应复合薄膜的电化学反应电荷转移阻力增大.2种TiO2晶型混合引起的电子-空穴分离效应及混合的均匀程度直接影响到复合薄膜的光催化活性.水热反应7h得到的纳米棒阵列相应的复合薄膜显示了较好的电化学性能及光催化活性.