溶胶-凝胶法制备准晶型纳米TiO_2及其光致发光特性研究

采用溶胶-凝胶法制备出了锐钛和金红石型两种准晶型纳米TiO2颗粒,ESEM结合XRD显示,锐钛型近似呈球状,粒径约30~40nm;金红石型呈圆棒状,粒径约40~50nm,两种粒径分布均匀,单分散性好,无团聚现象。FT-IR分析表明硬脂肪和其它溶剂加入并不会改变纳米TiO2形成的晶型结构,但煅烧温度对TiO2晶型结构产生较大影响,450~600℃之间产物为锐钛型(最佳温度550℃),650~750℃之间为锐钛型向金红石型转变,750℃时已完全转化成金红石晶型。光催化实验表明,锐钛型催化活性大于金红石型。荧光光谱分析表明,锐钛型纳米TiO2在λ=414nm处有一个特征激发峰,这是因为纳米TiO2中O空位Ti填隙缔合缺陷能级向价带跃迁可能参与了激发光形成过程而导致的。     

固定化纳米TiO2光催化降解粒子元青染料废水

以纳米TiO2为催化剂，以砂子为载体，高压汞灯为光源，对粒子元青染料废水进行光催化降解，结果表明，锐钛型TiO2对粒子元青染料有显著的光降解作用，并且讨论了初始pH值，H2O2用量等因素对光催化反应的影响。     

石墨结构层包嵌α-Fe纳米粒子及其前驱体的谱学研究

石墨结构层包嵌铁纳米粒子是一种纳米尺度复合材料,具有类似三明治的结构.研究表明,其拉曼光谱的E2g2模出现了红移,说明铁纳米粒子外部原子将部分电荷转移给了碳网,与其X射线光电子能谱的分析结果吻合.2阶和3阶石墨层间化合物前驱体的拉曼光谱与其它受主型石墨层间化合物的类似,其内部层碳网和边界层碳网的E2g2模频率不同.     

工业钛液制备介孔TiO2及其催化性能研究

以工业钛液为钛源,通过CTAB/P123复合模板剂形成的超分子自组装结构诱导钛的水解、缩聚得介孔TiO2前驱体,经臭氧氧化、多次萃取、分步焙烧脱模后得介孔TiO2。采用XRD、粒度分布、等温N2吸附及FT-IR等对样品进行表征。前驱体、脱模中间物及产物均为比表面积大、六方排列的锐钛型介孔结构。随着模板剂的脱除,样品的总钛含量增大,结晶度提高,产物介孔TiO2的孔径分布窄,平均孔径为3.23nm,SBET为281.5m2/g。比表面积的提高,锐钛晶型的改善及表面吸附键合的少量硫酸根等强化了介孔TiO2的催化性能,其对亚甲基蓝光催化氧化降解及乙酸乙酯酯化反应均表现出高的活性。     

神府煤掺杂的光催化剂表征及对大港减渣的解聚

利用X射线衍射分析(XRD),比表面积分析(BET),透射电镜分析(TEM),紫外可见光分析(UV-vis)等对神府煤掺杂的二氧化钛(12％ SFC-TiO2)光催化剂进行了表征,并与自制的二氧化钛(TiO2),氮掺杂二氧化钛(15％N-TiO2),铁氮共掺杂二氧化钛(0.6％Fe-15％N-TiO2)和钴掺杂二氧化钛(1.5％ Co-TiO2)催化剂进行了比较,结果发现,神府煤掺杂的光催化剂为锐钛型纳米颗粒,其光学活性要高于二氧化钛、氮掺杂二氧化钛和铁氮共掺杂二氧化钛;将其应用于降解大港减渣(DVR),结果表明,在经该催化剂光催化氧化后的DVR产物中,含氧化合物相对含量高达92.43％,正构烷烃含量降为2.30％;在氧化产物中的最长碳链(C26)远小于原样中的最长碳链(C36),说明SFC-TiO2光催化氧化降解大港减渣是有效的.     

钛表面原位生长TiO2膜及其光催化活性

为提高钛表面原位生长TiO2膜层的光催化活性,研究了电流密度(3、5、10、15 A/dm2)对所得膜层光催化活性的影响.用SEM和XRD分析膜层表面形貌和结构,发现随着电流密度的增加,膜层微孔增多而且膜层中二氧化钛含量增多.用所得膜层光催化降解罗丹明B,发现当电流密度为10 A/dm2时,膜层具有较高的光催化活性,这归功于膜层比表面积增加,而且膜层是由以锐钛矿型为主晶相同时含有少量金红石型二氧化钛组成.     

层状磷酸钛的仿生合成与表征

以微生物细胞为模板,TiCl4和H3PO4为原料,在室温下合成层状磷酸钛(Ti3,(PO4)4·xH2O),并通过XRD、FTIR、TG/DSC等方法对其结构及性能进行表征.结果表明,常温下合成的磷酸钛为层状无定形的结构,层间距d=0.98 nm.当热处理温度为800℃时,磷酸钛分解为TiP2O7和锐钛矿型TiO2晶体.     

固体超强酸催化合成丁酸已酯的研究

针对目前酯化工艺过程中存在的环境污染问题,应用溶胶凝胶法制备了SO42-/TiO2型固体超强酸.利用IR、XRD等分析手段对固体超强酸催化剂进行结构表征,结果表明,该氧化物载体微观结构为锐钛型,并且SO42-/TiO2型固体超强酸在合成丁酸己酯的反应中表现出很强的催化活性及选择性.     

MXene/PI复合薄膜的结构及碳化行为

选择二维过渡金属碳化物Ti₃C₂ MXene为增强体,与聚酰胺酸共混固化制成不同含量的MXene/PI(MXPI)复合薄膜,并研究其在氮气氛围、800～1200℃温区下的结构变化与碳化行为.结果表明：Ti₃C₂ MXene用量为2%(质量分数)时,所得MXPI-2复合薄膜的热稳定更好,1200℃时的热失重率约为43.44%;经碳化所得碳膜以乱层石墨相为主,结构缺陷较少,具有一定的柔韧性,这将有助于推动碳膜在电子领域的广泛应用.     

NaF-K2TiF6-TiO2体系中直接电解制备钛的可行性研究

以NaF-K2 TiF6作为熔盐电解质,TiO2作为溶质,探究直接电解TiO2制备金属钛的可行性.通过对比不同摩尔比NaF-K2 TiF6的初晶温度和TiO2溶解度以选择较为合适的熔盐体系,而后对该体系进行热力学计算、三电极体系循环伏安测试(Mo棒作为工作电极和参比电极,高纯石墨作为对电极)和180min的双电极恒流电解(不锈钢棒作为阴极,石墨作为阳极).结果表明,摩尔比为1.5:1的NaF-K2 TiF6体系可作为电解钛的电解质,TiO2的溶解以化学形式溶解为主,其溶入形式以K2 NaTiOF5为主,以Na2 Ti3 O7为辅.且少量TiO2溶解后会降低熔盐体系的初晶温度.T4+的阴极过程分为两个阶段:TiF62-/TiF63-;Ti3+/Ti.热力学上钛的氧化物优先反应,二氧化钛的还原是逐级进行的.恒流电解阴极产物的钛以小颗粒形式存在并夹杂着一定程度的电解质.     

具有可见光响应的V-TiO2/AC光催化剂的制备

采用水热法在温和条件下制备了V掺杂的TiO2/活性炭(AC)光催化剂.利用XRD、SEM、漫反射、红外及荧光光谱对催化剂的物化性质进行了表征.结果显示,V-TiO2仍保持了锐钛矿相,没有出现V的衍射峰.相比纯TiO2,经过V掺杂的样品,具有较高的表面羟基密度,较低的栽流子复合几率,同时吸收光谱向可见光区移动.将纳米级的V-TiO2沉积在AC上可形成微-纳结构.在可见光照射下,V-TiO2/AC催化降解4-氯苯酚的能力高于纯V-TiO2和P25,这可归因于V的掺杂和AC协同作用的结果.     

溶胶-凝胶法制备纳米氧化钛及其相变机理的研究

以钛酸四丁酯为前驱物,用溶胶-凝胶方法制得了纳米氧化钛（TiO2）粒子,并采用紫外拉曼光谱,可见拉曼光谱以及XRD进行表征,并计算了不同焙烧温度时TiO2表面和体相的晶相组成,以此为基础研究了TiO2的相变机理。XRD与可见拉曼光谱的结果一致,均表明体相区锐钛矿在600℃时开始向金红石转变。然而紫外拉曼光谱的结果却表明,焙烧温度高达765℃时,表面区锐钛矿才开始发生相变,即从锐钛矿到金红石的相变过程中存在体相和表面相变不同步的现象,金红石相是从相互接触的锐钛矿粒子的界面开始生成的。     

TiO_2-MWCNT复合材料的合成与结构表征

以金属钛粉为钛源、多壁碳纳米管为反应性模板碳源,采用熔盐法在KCl-LiC体系中合成TiC-MWCNT复合材料,并通过混合空气氧化制备TiO2-MWCNT复合材料。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见漫反射光谱和扫描电镜对上述产物的晶相结构、光谱特征和表面微观结构进行分析。结果表明,TiC-MWCNTs经过控制氧化后,仍然保持MWCNTs的基本管状形貌,TiC颗粒氧化生成TiO2并均匀地涂覆在多壁碳纳米管表面;TiO2-MWCNT复合材料中TiO2以锐钛矿相存在,平均晶粒尺寸约为13 nm,该复合材料在紫外光和可见光区域都具有良好的光吸收性能。     

Preparation and photocatalytic activity of Cu^2＋-doped TiO2/SiO2

Cu2+-doped nanostructured TiO2-coated SiO2. (TiO2./SiO2) particles were prepared by the layer-by-layer assembly technique and their photocatalytic property was studied. TiO2 colloids were synthesized by the sol-gel method using TiOSO4 as a precursor. The experimental results showed that TiO2 nanopowders on the surface of SiO2 particles were well distributed and compact. The amount of TiO2 increased with the increase in coating layers. The shell structure appeared to be composed of anatase titania nanocrystals at 550℃. The 2-layer coated TiO2 particles on the surface showed a higher degradation rate compared with all the dif-ferent-layer samples. The photocatalytic activity of Cu2+-doped TiO2/SiO2 was higher than that of undoped TiO2/SiO2. The optimum dopant content was about 0.10wt%.     

复合模板剂制备介孔TiO2纳米粉体

以聚乙二醇400（PEG-400）和二乙醇胺（DEA）为复合模板剂,在室温下采用溶胶一凝胶法制备了介孔TiO2纳米粉体,并利用XRD、FE-SEM、FT-IR等方法对粉体进行了表征．结果表明：TiO2纳米粉体具有显著的介孔结构特征,400℃焙烧脱模后TiO2纳米粉体的介孔结构没有被破坏,且为单一的锐钛矿晶相;介孔TiO2纳米粉体为类球形颗粒,孔径均匀,大小约为10nm;400℃焙烧可完全去除复合模板剂．     

Ti O2／Si O2复合光催化剂制备工艺参数优化及其表征

先以无机钛盐、硅酸盐为原料制取聚合硅酸硫酸钛,再通过液相水解法制得TiO2/SiO2复合光催化剂,并用SE M、X R D、BE T和甲基橙脱色率对复合光催化剂进行表征. 结果表明,TiO2/SiO2复合光催化剂制备优化工艺参数为：Ti（S O4）2作钛源、Ti/Si摩尔比为12 ： 1、水解反应p H值为6、煅烧温度为650oС,以此条件制备的复合光催化剂对甲基橙脱色率可达98 .6 %以上;TiO2/SiO2复合光催化剂为一种分散均匀的纳米级球形颗粒,其成分为以锐钛矿为主的TiO2,SiO2的复合有效抑制了TiO2晶粒的生长,同时提高了TiO2的热稳定性.     

前驱体及溶剂对Sol-Gel法制备TiO2相变的影响

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米粒子,考察了溶胶-凝胶制备过程中不同前驱体及溶剂对TiO2从锐钛矿到金红石相变的影响。结果表明,采用钛酸四丁酯（Ti（OBu）4）为前驱体制备的TiO2相变温度明显低于以异丙醇钛（TTIP）为前驱体制备的TiO2。不同溶剂制备的TiO2,相变的温度不同,从锐钛矿转化为金红石晶相的温度为t（乙二醇）〈t（甲醇）〈t（乙醇）〈t（丁醇）.     

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.     

ZnO/TiO2复合粒子的抗菌性能研究

采用溶胶凝胶法制备了ZnO/TiO2复合粒子,通过XRD、SEM对所制备粉体颗粒的物相组成以及表面形貌进行表征,通过K-B纸片扩散法研究了紫外光照后ZnO/TiO2复合粒子的抗菌性能.结果表明,所制备的ZnO/TiO2复合粒子对革兰氏阴性菌大肠杆菌(Esche-richia coli)和绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)均具有良好的抑菌效果.并对ZnO/TiO2复合粒子的抑菌机理做了初步探讨,ZnO/TiO2复合粒子在紫外光照射下产生活性自由基(主要为.OH),具有强氧化性,产生优良的抗菌性能.