水热法制备高相变温度的二氧化钛纳米结构空心球

实验采用无模板水热法合成了高相变温度的TiO2纳米结构的空心微球,对其结构和光催化性能进行了表征。X射线衍射分析表明,160℃水热条件下即可得到结晶良好的锐钛矿型TiO2,经过900℃热处理后仍为锐钛矿型,直到1 100℃热处理后完全转变为金红石型。场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜照片表明,所得锐钛矿型TiO2颗粒为空心微球,直径约为1μm,由尺寸20～30 nm的TiO2纳米粒子组装而成。光催化测试表明,该空心球有较高的光催化氧化性能,25 min后二氧化钛空心微球对罗丹明B的降解率可达100%。     

不同半导体非均相光催化聚丙烯酰胺水溶液

采用不同类型的半导体TiO2为催化剂,研究了非均相当催化氧化降解水中聚丙烯酰胺（PAM）的可行性,并对其活性进行了考察,结果表明,不同类型的半导体对PAM水溶液氧化活性不同,以纳米级的锐钛矿型TiO2活性较好,煅烧温度对制备的催化剂活性 影响也不同。     

Tb掺杂对纳米TiO_2光催化活性的影响

以溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2和掺杂Tb的TiO2(Tb-TiO2),用X射线衍射、示差扫描量热、热重分析、红外光谱和荧光光谱等技术对纳米TiO2和Tb-TiO2的结构进行了表征;考察了以纳米TiO2及Tb-TiO2为催化剂光催化氧化环己烷合成环己酮和环己醇的情况。表征结果表明,掺杂Tb后明显抑制了TiO2中锐钛矿相向金红石相的转变,提高了TiO2催化剂的热稳定性,晶格发生了膨胀现象,晶格膨胀可有效降低光生载流子的复合几率,减小晶粒尺寸,提高光催化活性;光催化氧化环己烷的实验结果表明,与TiO2催化剂相比,Tb-TiO2催化剂的环己烷转化率和环己酮、环己醇的选择性大幅度提高,表明Tb-TiO2催化剂的光催化活性和光催化效率提高。     

锐钛矿相TiO2纳米纤维制备与摩擦学性能

采用简便且可重复性较好的碱熔法制备锐钛矿相TiO2,采用简便的表面修饰技术对其进行表面改性,得到TiO2纳米纤维,并采用XRD、SEM和FT-IR方法对其进行表征。利用四球摩擦试验机考察其作为油品润滑添加剂的摩擦学性能。结果表明,所合成的TiO2纳米纤维为锐钛矿相结构,结晶度和纯度较高,而且在油品中具有良好的分散性;TiO2纳米纤维具有良好的抗磨减摩性能,并能够很好地提高油品承载能力,当其加入量为1.5%(质量分数)时,抗磨减摩以及提高承载能力的效果最好。这些特性使得锐钛矿相TiO2纳米纤维有望在未来成为绿色润滑油添加剂。     

TiO_2纳米光催化剂的低温制备及其性能

采用水热法低温制备了大比表面积的纯金红石型(R)和纯锐钛矿型(A)TiO2纳米光催化剂。采用XRD,TEM,HRTEM,UV-Vis DRS,BET等方法对纳米光催化剂进行了表征;考察了纳米光催化剂的可见光活性和紫外光分解水产氢活性。实验结果表明,蒸馏水作为反应介质合成了纯TiO2(R),而无水乙醇作为反应介质合成了纯TiO2(A);纳米TiO2(R)和TiO2(A)颗粒结晶度良好,形貌分别为棒形和六角形;所制得的TiO2(R)在可见光区域比商品纳米TiO2(P25)表现出更强的光吸收性能;在可见光照射下,TiO2(R)对甲基橙溶液的脱色率达到72.7%(光照6.0h),明显高于P25的47.8%;在紫外光照射下,TiO2(A)的光分解水产氢速率为24.2μmol/h,略低于P25的25.8μmol/h。     

纳米TiO2薄膜的制备及对乙烯工业废水的光催化降解

采用溶胶-凝胶法，在玻璃载片上负载纳米TiO2薄膜，并通过对乙烯工业废水的光催化降解实验来评价其活性。正交实验结果表明，溶胶制备的最佳条件为：采用滴加方式加水，加水量为1.2mL，TNB与C4H9OH，AcAc，CH3COOH的体积比分别为1：10， 5：2，1：1， AcAc与NH(C2H5O)2的体积比为1：1。用正丁醇作为溶剂，负载2层膜，在煅烧温度为420℃、煅烧时间为1h、光催化降解时间为2.5h时，制备的纳米TiO2薄膜对乙烯工业废水的光催化降解效果最佳，降解率达到84.7%。XRD和红外光谱表征结果表明，所制备的薄膜为纳米TiO2薄膜，晶型为锐钛矿型，平均粒径为12.49nm。     

纳米TiO_2光催化降解苯酚

以廉价无机盐为原料,采用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥法制备的纳米二氧化钛作为光催化剂,研究其对苯酚有机污染物的光催化降解过程。并考察了催化剂种类、催化剂用量、溶液pH、锐钛矿型和金红石型两种晶型的纳米TiO2及紫外光波长等因素对苯酚光催化降解过程的影响,取得了较好的光催化降解效果。     

小粒径锐钛矿/金红石混相TiO2的可控合成及光催化性能研究

本文利用水热法成功合成了小粒径（~ 5 nm）锐钛矿/金红石混相TiO2,通过XRD,TEM表征研究了水热反应前的熟化温度和熟化时间对TiO2的晶相、相组成和颗粒尺寸的影响。我们发现通过简单地改变熟化温度及时间能够可控调节样品中锐钛矿与金红石的含量。更重要的是,合成的混相TiO2样品中,锐钛矿与金红石的粒径都很小。以对罗丹明B的光催化降解为目标反应,评价混相TiO2粉体的光催化活性。通过表面光电压谱的分析可以发现,TiO2样品中锐钛矿与金红石异相结的形成增强了光生电子与空穴的分离效率,从而使混相样品的光催化活性明显优于纯相锐钛矿。此外,我们发现,锐钛矿含量为83%、金红石含量17%的TiO2样品展现了最高的光催化活性。     

热分析法钒钛负载型催化剂单分子层结构的测定

采用DTA-TG及XRD法测定了钒钛选择氧化催化剂中,V2O5沉积在锐钛矿型TiO2载体表面的存在形式和分布情况,得到了V2O5在TiO2表面上的最大单分子层分散容量。建立了钒钛催化剂的密置单分子层模型,并由计算得到其最大单分子层分散容量。同时测定了该氧化催化剂在不同单分子层结构基础上的还原能力。     

微乳液法制备纳米TiO_2及其负载和催化活性研究

通过相图分析,确定制备纳米TiO2的微乳液组成为:甲苯、正丁醇以及水的质量百分数分别为88.9%,5.0%和6.1%。以硅胶为载体、钛酸丁酯为原料,通过微乳液法制得平均晶粒度为6.3nm的锐钛矿型纳米TiO2负载催化剂。研究了焙烧温度和m(TiO2)∶m(硅胶)比例对紫外光照射下纳米TiO2降解溶液中苯酚的光催化活性的影响。结果表明,焙烧温度从400℃提高到700℃时,TiO2晶粒度从6.3nm增加到的83.2nm,而催化活性先增大后降低,在450℃时催化活性最大,苯酚的去除率45.6%;随着m(TiO2)∶m(硅胶)的减小,催化剂活性先增加后降低,在m(TiO2)∶m(硅胶)为0.05/1000时催化剂活性达到最大。     

纳米TiO2/Al2O3复合载体的制备与表征

采用沉淀法、共沉淀法、溶胶凝胶法和改进的溶胶凝胶法制备出TiO2／Al2O3复合载体，并用XRD、TEM、FT-IR和BET等手段对其进行了表征。BET结果表明，共沉淀法和改进的溶胶凝胶法制得的TiO2／Al2O3载体具有较大的比表面积、孔容和较集中的孔分布。XRD结果表明，复合载体经550℃焙烧后，TiO2和Al2O3分别以锐钛矿和λ-Al2O3晶型存在，其中沉淀法和改进的溶胶凝胶法制得载体的锐钛矿特征峰宽而尖锐；共沉淀法和溶胶凝胶法制得的载体的锐钛矿特征峰不明显。TEM结果表明，TiO2以纳米级粒子均匀分布在Al2O3表面上，共沉淀法制备出的复合载体中的锐钛型TiO2粒子在λ-Al2O3上以单层或亚单层分散；而改进的溶胶凝胶法制备出的复合载体中，锐钛型TiO2和λ-Al2O3粒子以更为清晰的橄榄状和絮状形式存在。FT-IR结果表明，4种方法制备出的复合载体的酸性均主要为L酸，仅含微量的B酸。     

纳米固体超强酸催化正戊烷低温裂解反应研究

采用沸腾回流强迫水解法合成了纳米TiO2粉体,经TEM表征,颗粒近似球形,粒径10~20 nm,XRD测试为锐钛矿型。将TiO2粉体用1.0 mol/L的H2SO4处理,500℃焙烧,制备了纳米SO24-/TiO2固体酸,经Hammett指示剂法及35℃时正戊烷异构化反应验证具有超强酸性(H0<-14.52,k1>0);50℃时催化正戊烷裂解生成异丁烷,产率可达71.78%,并对其裂解机制进行了探讨,初步确认其裂解过程为:正戊烷异戊烷异丁烷。     

纳米TiO_2的研究与应用进展

针对近年来纳米TiO2研究的新成果,综述了纳米TiO2制备的研究进展;对影响纳米TiO2光催化降解的因素(如纳米TiO2的晶型与粒径、掺杂与改性及辅助光催化技术等)进行了讨论;对纳米TiO2在环境保护领域的主要应用进行了评述。指出纳米TiO2光催化技术尚未完全达到实际应用水平,还存在一些明显的不足,将纳米TiO2光催化技术和传统水处理技术相结合可能是一个很好的发展方向。     

纳米TiO2的研究与应用进展

针对近年来纳米TiO2研究的新成果,综述了纳米TiO2制备的研究进展;对影响纳米TiO2光催化降解的因素(如纳米TiO2的晶型与粒径、掺杂与改性及辅助光催化技术等)进行了讨论;对纳米TiO2在环境保护领域的主要应用进行了评述.指出纳米TiO2光催化技术尚未完全达到实际应用水平,还存在一些明显的不足,将纳米TiO2光催化技术和传统水处理技术相结合可能是一个很好的发展方向.     

铋掺杂纳米TiO2的制备及其光电催化性能

以钛酸丁酯和硝酸铋为主要原料,采用溶胶一凝胶法制备了掺杂铋的纳米TiO2（Bi—TiO2）。用XRD、TEM等方法对产物进行了表征：晶型为锐钛矿,粒径范围15—25nm。以罗丹明B（RhB）为目标降解物,分别考察制备的Bi—TiO2催化剂的光、电催化活性。结果显示,Bi^3＋掺杂摩尔分数为0．5％、质量浓度为0．2g／L的Bi—TiO2催化剂对RhB的光催化效果最佳;采用三维电极法降解RhB,以负载Bi-TiO2的多孔材料为粒子电极的电催化降解效果最佳。     

TiO_2纤维的制备、表征及其光催化活性

采用常压乙二醇法制备出在可见光下具有较高催化活性的TiO2纤维。扫描电子显微镜表征结果表明,TiO2纤维直径为0.8～2.0μm、长度为5～25μm;BET比表面积和X射线衍射表征结果表明,随焙烧温度的升高,比表面积减小,TiO2纤维晶型逐渐由锐钛矿型向金红石型转变;紫外-可见漫反射光谱分析结果表明,TiO2纤维在可见光区有明显的吸收。在可见光下对甲基橙和苯酚的降解实验表明,焙烧温度为400℃时TiO2纤维的催化活性最好,对甲基橙和苯酚的降解率分别达到90.3%和84.0%;所制备的TiO2纤维比溶胶-凝胶法制备的锐钛矿型TiO2在可见光下具有更好的催化活性,原因是其能带间隙减小和吸收波长扩展到可见光区所致。     

加氢脱硫催化剂复合载体TiO2-Al2O3的制备与表征

采用改进的溶胶-凝胶法制备了TiO2-A l2O3复合载体。用XRD、TEM、BET进行了表征，同时考察以其为载体制成催化剂的加氢脱硫活性。结果表明：复合载体中TiO2和A l2O3分别以锐钛矿和γ-A l2O3晶型存在，TiO2为纳米粒子且均匀分布在A l2O3表面上。所制催化剂在氢分压2 MPa、空速3 h^-1、氢油体积比450的条件下，具有较高的加氢脱硫活性。     

可见光下亲水性TiO_2薄膜的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了具有可见光活性的掺氮TiO2薄膜,通过X射线衍射分析和原子力显微镜研究了其晶相组成、表面形貌及表面粗糙度;为确定氮的掺杂方式,用X射线光电子能谱对试样的表面态进行测试;并对掺氮TiO2薄膜亲水性的维持情况及在可见光照射下的亲水性恢复情况进行了研究。实验结果表明,掺氮TiO2薄膜的相组成为锐钛矿或锐钛矿与金红石的混合相,薄膜中大量的纳米微孔结构及尖锐的峰状突起增加了表面的粗糙度。掺入TiO2薄膜晶格中的氮原子显著地提高了薄膜在可见光照射下的亲水性。在无光照的条件下,掺氮TiO2薄膜的亲水性可维持20d以上;经可见光照射后,掺氮TiO2薄膜的亲水性能够恢复。     

TiO_2-Al_2O_3复合载体的制备条件考察

采用改进的溶胶-凝胶法制备TiO2-Al2O3复合载体,利用BET,XRD,TEM方法对其进行表征,并对TiO2-Al2O3复合载体的制备条件进行考察。表征结果表明,将钛溶胶滴入氧化铝和乙醇混合物中制成的TiO2-Al2O3复合载体具有较大的比表面积;复合载体中TiO2和Al2O3分别以锐钛矿和γ-Al2O3晶型存在;TiO2为纳米粒子且均匀分布在Al2O3表面。确定的最佳制备条件为:将钛溶胶滴入氧化铝和乙醇混合物中,模板剂与钛酸丁酯摩尔比为0.5,复合载体模板剂为十六烷基三甲基溴化胺,焙烧温度为550℃。     

可见下亲水性TiO2薄膜的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了具有可见光活性的掺氮TO2薄膜,通过X射线衍射分析和原子力显微镜研究了其晶相组成、表面形貌及表面粗糙度;为确定氮的掺杂方式,用X射线光电子能谱对试样的表面态进行测试;并对掺氮TiO2薄膜亲水性的维持情况及在可见光照射下的亲水性恢复情况进行了研究.实验结果表明,掺氮TiO2薄膜的相组成为锐钛矿或锐钛矿与金红石的混合相,薄膜中大量的纳米微孔结构及尖锐的峰状突起增加了表面的粗糙度.掺入TiO2薄膜晶格中的氮原子显著地提高了薄膜在可见光照射下的亲水性.在无光照的条件下,掺氮TiO2薄膜的亲水性可维持20 d以上;经可见光照射后,掺氮TiO2薄膜的亲水性能够恢复.