TiO2光催化薄膜的制备法

介绍了溶胶凝胶法制备ＴiＯ２光催化薄膜的特点,源理和方法,并对ＴiO2在非耐热基材表面的低温涂膜技术作了简要评述。     

纳米TiO2多孔薄膜的制备及其光催化性

本文采用溶胶-凝胶法在载玻片上制备了多孔二氧化钛薄膜,所用原料是钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、盐酸(HCL)、去离子水(H2O)、聚乙二醇(PEG) 1000和无水乙醇(C2H5OH).并用X射线衍射仪、原子力显微镜和紫外-可见光谱仪对产物进行了分析表征.结果表明:在25 mL钛溶液中加入0.75 g PEG,得到的粉体中主要含有纳米尺寸的锐钛矿晶型TiO2,晶粒的平均直径为7.3 nm.该溶胶制成的TiO2多孔薄膜孔穴均匀分布,薄膜的表面平均粗糙度为1.55 nm,催化性能最高,在5h内对罗丹明B的脱色率达到86.21％.     

热处理工艺对TiO2纳米薄膜光催化性能的影响

通过ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺在玻璃表面制备了均匀透明的锐钛矿型ＴｉＯ２钠米光催化薄膜,ＴｉＯ２薄膜由３０￣１００ｎｍ的球形颗粒组成,每镀一次薄膜的厚度增加约０．０８μｍ,薄膜中出现的锐钛矿在（１０１）面具有一定的择优取向,薄膜中除含有Ｔｉ,Ｏ,Ｃ等元素外,还存在少量从玻璃表面扩散到薄膜中的Ｎａ和Ｃａ元素,甲基 橙水溶液的光催化降解实验表明：当薄膜经５００℃,ｌｈ在空气中热处理后,薄膜表观反应速度常数ｋ为     

锐钛矿型纳米TiO2的制备及光催化性能研究

采用水热法将钛酸四丁酯(TNB)在碱性和酸性条件下分步进行反应，制备了锐钛矿型纳米二氧化钛(TiO2)粉体，通过差热-热重分析(DSC-TG)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等方法对粉体进行表征，以及用重铬酸根离子(Cr2O7^2-)还原探针反应对制得的粉体的光催化性能进行测试，结果表明所得粉体粒度小于20nm，并具有良好的光催化性。其中300℃处理后颗粒平均粒径为7nm，二氧化钛晶型发育完整。     

低温下制备纳米Ti02溶胶及其光催化性能研究

以TiCl4为钛源。以异丙醇和去离子水为溶剂,采用水解法在低温下制备了纳米TiO2溶胶。利用紫外可见吸收光谱（UV-Vis）表征了溶胶的光学性质;利用透射电子显微镜（TEM）及X-射线衍射仪（XRD）对溶胶中TiO2的形貌和结构进行了表征;以甲基橙为模拟污染物,考察了紫外光下溶胶的光催化性能。结果表明,溶胶中TiO2为锐钛矿型,晶粒为球形,粒径为20nm左右;溶胶中TiO2的UV-Vis吸收光谱发生明显蓝移,表现出量子尺寸效应;制备的Ti02溶胶在紫外光下具有很高的光催化活性,光照150min,10mg·L-1甲基橙溶液的降解率达到95％。     

纳米晶二氧化钛光催化薄膜的制备技术及表征

论述了纳米TiO2的光催化原理以及影响其光催化活性的主要因素；综述了近年来二氧化钛纳米晶光催化薄膜的制备技术和表征方法的研究成果，并对二氧化钛纳米晶光催化薄膜技术的发展方向进行了展望。     

纳米TiO2的制备及其对乙烯废水的光催化性能

以TNB为原料,用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了纳米TiO2粉末.采用XRD和TEM对粉体的粒径和物相进行了表征.用其处理乙烯废水,考察了常温下pH、光照时间和催化剂的用量等因素对其光催化性能的影响,筛选出了最佳的光催化处理工艺条件.对乙烯工业废水的处理结果表明,COD和氨氮的降解率分别达到94.1%和84.5%.     

低温液相法制备锐钛矿型TiO2纳米薄膜及其性能表征

采用低温液相法制备锐钛矿型TiO2纳米溶胶,用浸渍提拉法在玻片表面制备TiO2纳米薄膜.XRD表征结果显示60℃热处理后TiO2纳米粒子为锐钛矿晶型,SEM、TEM图谱显示其平均粒径10～20 nm,且具有良好的成膜性.制备的TiO2纳米薄膜具有光催化氧化脱色活性高、亲水性好、附着力强、耐蚀性好等特点.     

钒掺杂TiO2纳米纤维的制备及其光催化性能

以体积比为1∶2的N,N-二甲基甲酰胺和丙酮为溶剂、钛酸四丁酯[Ti(OiPr)4]和氯化钒[VC13]为前驱体、醋酸纤维素(CA)为模板,采用静电纺丝法制备了V-TiO2/醋酸纤维素纳米纤维.将V-TiO2/醋酸纤维素纳米纤维用0.1 mol/L NaOH/乙醇溶液水解得到V-TiO2/纤维素纳米纤维.在500℃煅烧V-TiO2/纤维素纳米纤维5h,得到直径为(200±53)nm的V-TiO2纳米纤维.利用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪和紫外-可见漫反射光谱对纤维形貌、物相和结构进行了表征.以染料罗丹明B为目标降解物考察了纤维的光催化活性.结果表明:掺杂少量V后,TiO2对紫外光的最大吸收峰和吸收带边发生了红移,说明V-TiO2对光响应更宽、光利用率更高.TiO2和V-TiO2纳米纤维在20min内对罗丹明B的降解率分别为67％和77％.     

水解沉淀法制备纳米TiO2及其光催化性能研究

以Ti(SO4)2为原料、氨水为沉淀剂,采用水解沉淀法制备了纳米TiO2粉末,并研究了粉料的特征及光催化性能.结果表明:反应温度为60℃、反应时间为3 h、500℃煅烧4 h的条件下可制备纳米级的TiO2粉末,平均粒径为68 nm;在CODCr为402 mg·L-1 的100 mL制胶废水中加入0.35 g TiO2粉末,pH值为5时充分曝气,紫外灯照射降解120 min,CODCr去除率达到81.2%.     

过氧钛酸溶胶前驱体制备TiO2薄膜及其光催化性能

介绍了一种新型制备二氧化钛光催化薄膜的无机盐溶胶一凝胶法。以TiOSO4、氨水为原料,H2O2为络合剂制备了黄色、透明、稳定的中性过氧钛酸(peroxo titanic acid,PTA)溶胶。以PTA溶胶为前驱体,在玻璃片上经500℃热处理30min制备了透明的锐钛矿相TiO2光催化薄膜。用X射线衍射、扫描电镜、热重一差热分析等对PTA溶胶和TiO2薄膜进行了表征。结果表明：保持pH值呈中性可以制得透明PTA溶胶,该溶胶在200℃就产生了锐钛矿晶相。薄膜表面晶粒呈长条状,长100nm,径向直径40nm,加入聚乙二醇后,薄膜产生了孔径为20nm的多孔结构。以10mg／L甲基橙为降解对象初步考察了TiO2薄膜的光催化性能,在紫外光照120min内,其脱色率达到98．95％。     

非水解溶胶-凝胶法制备TiO2光催化薄膜

以TiCl4为前驱体,无水乙醇为氧供体,聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)为成膜控制剂,通过非水解溶胶-凝胶法制备了TiO2光催化薄膜.应用X射线衍射和热重-差式扫描量热研究了TiO2凝胶在热处理过程中的物相变化.采用场发射扫描电镜和光照甲基橙的降解实验研究了TiCl4浓度和镀膜次数对TiO2薄膜显微结构和光催化活性的影响.结果表明:非水解溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜开始出现金红石相的温度为750 ℃,高于传统水解溶胶-凝胶法制备的薄膜.TiCl4浓度和PEG用量是影响薄膜结构和光催化性能的关键因素.当TiCl4浓度为0.83 mol/L,PEG与TiCl4摩尔比为0.1时,所制备的薄膜是一种晶粒细小且孔隙及孔径分布均匀的多孔膜,这有利于提高薄膜的比表面积,薄膜具有最佳的光催化性能.     

TiO2薄膜的相变与光学性能

采用射频磁控溅射法在单晶硅片和石英玻璃片上沉积TiO2薄膜.通过X射线衍射、原子力显微镜、X射线光电子能谱、紫外可见光谱和荧光发射光谱对薄膜的结构、相组成和表面形貌进行了表征.研究了退火温度对薄膜相结构、表面化学组成、形貌及光学性能的影响.结果表明:沉积的TiO2薄膜为无定形结构,经400℃以上退火后的薄膜出现锐钛矿相,600℃以上退火后的薄膜开始出现金红石相,1000℃以上退火的薄膜完全转变为金红石相.随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,仅在950～l000℃时出现减小,1 000℃退火的薄膜组成为TiOx.随着退火温度的升高,薄膜的透射率下降,折射率和消光系数有所增加.     

氧化钛/全氟磺酸树脂杂化薄膜的制备与光催化性能

以全氟磺酸树脂(perfluorosulfonated resin,PSR)为载体及改性剂,采用流延成膜制得4种不同TiO2浓度的TiO2/PSR复合膜。利用X射线衍射和Fourier变换红外光谱对PSR膜及PSR/TiO2复合膜的结构进行了表征。对制得的复合膜光催化降解性能以及重复光催化活性进行考察,结果发现:TiO2质量分数为15%时,复合膜光催化性能达到最高,2h紫外光照射后甲基橙降解率达到79.7%;在反复使用5次后,薄膜的光催化效率保持不变。     

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 .     

纳米TiO2复合薄膜光催化降解甲基橙的研究

本通过Sol-Gel工艺的载玻片表面、多孔陶瓷表面及玻璃纤维表面制得了均匀透明的纳米TiO2复合薄膜，以甲基橙为研究对象，紫外灯为光源，研究了甲基橙初始浓度、光照时间、催化剂载体比表面、初始溶液的pH值对甲基橙降解率的影响，并比较了半导体耦合薄膜的光催化降解能力。研究结果表明：SnO2-TiO2复合膜相对于其它耦合膜及金属（La)掺杂膜有较高的降解率。     

光催化多孔TiO2薄膜的表面形貌对亲水性的影响

从含聚乙二醇（ＰＥＧ）的钛醇盐溶胶前驱体中通过溶胶－凝胶工艺在普通钠钙玻表面制备了多孔锐钛矿型ＴｉＯ２纳米薄膜。用扫描电镜（ＳＥＭ）,Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）和红外光谱（ＩＲ）分析了ＴｉＯ２薄膜表面的微结构,结果表明,随着前驱物中聚乙二醇的加入量和分子量的增加,聚乙二醇热分解后的薄膜中产生的气孔就越多且孔径越大,同时ＴｉＯ２薄膜表面的羟基含量增加且表面粗糙度增大。接触角测试表明：随着薄膜中气孔数     

导电纳米颗粒对Sb:SnO2薄膜性能影响研究

采用水热晶化法,通过控制水热反应条件、溶液的浓度以及矿化剂的种类等因素,制备出分散性及导电性良好的SnO2纳米颗粒.采用溶胶-凝胶浸渍镀膜的方法制备Sb掺杂SnO2薄膜,在镀膜溶液的配制过程中引入SnO2纳米颗粒悬浮液,经陈化后最终得到镀膜溶液.采用van der Pauw法、UV/VIS分光光度计以及Fourier变换红外光谱仪研究和分析了添加纳米颗粒对膜层导电性能、光学性能以及膜层结构的影响;采用场发射扫描电镜研究了膜层的表面形貌.结果表明导电纳米颗粒的加入可有效提高膜层的导电性能,当SnO2纳米颗粒添加质量分数为10%时,膜层的电阻率为6.5×10…3Ω·cm;添加和未添加纳米颗粒的膜层的可见光透过率均为85%.纳米颗粒参与了溶胶-凝胶制备薄膜网络的形成,提高了膜层结构的连续性,从而使膜层具有较好的导电性能和光学性能.     

多孔纳米二氧化钛薄膜的制备及其光催化活性

本文采用溶胶凝胶法在普通玻璃基片上成功制备了多孔纳米二氧化钛薄膜。用扫描电镜对薄膜的表面形貌进行了表征,同时利用XRD谱图对其晶型结构进行分析,结果表明,加水量、升温速度等因素对薄膜的质量都有影响。光催化实验表明：多孔纳米二氧化钛薄膜的催化效果最好,120min内甲基橙降解率可达到98%。