纳米In2O3／TiO2介孔复合体的制备及其光致发光性能研究

本论文利用尿素水解均匀沉淀法制备锐钛矿型纳米TiO2介孔粉体，然后在硫酸铟溶液中浸泡一周，并在650℃下退火处理5h，制得纳米In2O3／TiO2介孔复合体。采用X射线衍射（XRD）和光致发光（PL）谱表征In2O3／TiO2介孔复合体的组成结构和发光性能，并对相同温度退火处理下的介孔TiO2粉体进行比较，结果表明：经过650℃退火后，在激发波长380nm，发射波长570nm附近，纳米In2O3／TiO2介孔复合体产生荧光增强效应。     

介孔氧化钛的溶剂热合成及其光催化性能

以嵌段共聚体P123为结构导向剂,乙醇为溶剂,溶剂热合成了粒径在微米级的锐钛矿介孔氧化钛.利用透射电镜(TEM)、N2吸附、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等表征手段研究了晶化时间和前驱物配比对合成产物孔结构和结晶状态的影响.所得的锐钛矿氧化钛晶粒具有较大的比表面积和纳米级孔道结构.以此产品作为光催化剂对二氯苯酚具有较强的光催化效果.在低浓度原料配比下,150℃晶化10d得到的介孔氧化钛具有接近于商业化纳米氧化钛P25的降解能力.     

TiO2介孔薄膜制备及光电化学性能

采用溶液-凝胶法分别制备TiO2介孔薄膜和TiO2纳米晶薄膜,其中TiO2介孔薄膜的制备过程中采用PVC-g-POEM为模版。XRD分析结果表明,两者的晶体结构无法明显变化,均为锐钛矿,SEM分析表明TiO2介孔薄膜的孔洞大小及分布均匀。经过染料敏化处理组成光阳极后,TiO2介孔薄膜的吸光性,及光电化学性能明显增强。     

Ce掺杂的锐钛矿型纳米介孔TiO2(Ce-MTiO2)的制备及其光催化降解活性研究

采用模板技术通过直接掺杂的方式合成了稀土元素Ce掺杂的锐钛矿型纳米介孔TiO2.在500 W高压汞灯照射下,研究了低浓度有机磷农药敌敌畏、氧化乐果的光催化降解,研究结果表明,该催化剂具有很高的光催化活性和稳定性,且能够重复使用.对催化剂的N2吸附、XRD、UV-Vis、FT-IR表征结果表明,该材料为高度有序、高比表面积的纯锐钛矿晶型的介孔二氧化钛材料(Ce-MTiO2).该催化剂具有很高的光催化活性可能与稀土元素Ce的电子结构、锐钛矿纳米晶、介孔结构和高比表面积有密切关系.     

介孔TiO2的制备及其组织结构表征

以钛酸四丁酯为原料，柠檬酸为抑制剂，在室温下采用水解沉淀法制备出纳米介孔TiO2粉体。采用X射线衍射（XRD），透射电子显微镜（TEM），N2吸附，脱附等技术对其组织结构进行表征并研究了不同热处理温度对TiO2相变的影响。结果表明：纳米介孔TiO2粉体晶粒尺寸在30nm左右，比表面积为85．452m^2／g，孔容0．05cm^3/g，孔径在4-10nm左右。500℃热处理样品具有完整的四方相锐钛矿型TiO2结构。经TEM分析结果表明，介孔TiO2样品经500℃热处理1h后呈类球型颗粒，尺寸均匀，而且孔隙已经连成网络状结构。     

N掺杂TiO2的制备和光催化性能

以钛酸四丁酯、酚醛树脂、无水乙醇、冰醋酸、盐酸胍和P123为原料制备氮掺杂TiO2,采用XRD、SEM、TEM、XPS、N2吸附-脱附和UV-Vis等手段对其进行了表征。以对氨基苯磺酸为模型污染物,研究了氮源加入量对氮掺杂氧化钛光催化性能的影响。结果表明,所制备的样品为锐钛矿型TiO2,一次粒径约为13.7 nm,二次粒径约为100 nm,颗粒间有堆积的介孔;氮的掺杂使TiO2在可见光区具有显著的吸收。随着N源加入量的提高,在可见光区的吸收增强,光催化效果也随之增强。     

复合模板剂下制得介孔TiO2光催化活性的研究

以吐温-80（Tween-80）和司班-80（Span-80）为复合模板剂，采用溶胶-凝胶（sol-gel）工艺制得介孔TiO2。通过对甲基橙溶液进行光催化降解试验表明：模板剂的种类与用量、光照距离和甲基橙溶液的原始浓度等因素对所制得介孔TiO2试样的光催化活性产生明显的影响。实验结果证明，本研究所得介孔TiO2材料具有较高的光催化活性，500℃下煅烧5h制备的样品在2．5h内可使浓度为0．02g／L的甲基橙溶液降解率达到94．7％，明显高于市售纳米TiO2粉体的降解率78．1％；通过X-ray衍射分析获知所制TiO2为锐钛矿型。     

MCM-41介孔分子筛和纳米TiO2/MCM-41的合成与结构表征

以工业水玻璃为硅源,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂,利用室温晶化法合成出MCM-41介孔分子筛,并以钛酸丁酯为前驱体,通过溶胶凝胶法及液相沉积法对介孔分子筛MCM-41进行纳米TiO2的组装。运用XRD、FT-IR、N2吸附-脱附等表征手段对其结构特征和氧化钛分散状态进行了研究,结果表明：TiO2与MCM-41端基硅氧键反应形成Ti-O-Si键;纳米TiO2不仅进入孔道,较均匀地修饰了介孔分子筛MCM-41的孔壁,而且使介孔分子筛MCM-41仍保持有序的孔道结构。     

介孔TiO2的制备及其对漂白废水中对氯苯酚的降解研究

以钛酸四丁酯（TBOT）为前驱体,三嵌段共聚物（P123）为模板剂,用溶胶一凝胶法合成了孔径分布均匀的介孔TiO2;用小角X射线衍射（SAXRD）、X射线粉末衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和红外光谱（FT-IR）等分析手段对产物结构和光学性能进行了表征。结果表明：TiO2为介孔结构,在低于400℃煅烧时介孔结构稳定性高,孔径均匀分布,晶型全部为锐钛矿。光催化降解对氯苯酚表明介孔TiO2具有优异的催化性能,在250W紫外灯照射2h后,氯化有机物中的苯环特征峰完全消失,降解率可达95．3％。     

TiO2负载硅铝陶瓷介孔球对甲基橙吸附和光催化 降解的研究

：以自制硅铝陶瓷介孔球为基体,经溶胶凝胶法制备TiO2溶胶并将其负载于硅铝陶瓷介孔球表面,用于甲基橙溶液的吸附和光催化降解,再利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪和可见分光光度计对样品的表观形貌、晶体结构、吸附和光催化性能等进行表征和测定。研究结果表明：TiO2是以粗糙度较高的多层膜包覆于硅铝陶瓷介孔球表面且TiO2为锐钛矿晶型;在黑暗条件下,硅铝陶瓷介孔球和TiO2负载硅铝陶瓷介孔球对甲基橙仅起到吸附作用,且两者的吸附性能较接近;但在紫外光照条件下,TiO2负载硅铝陶瓷介孔球对甲基橙除有吸附作用外还表现出较好的光催化降解活性。     

La掺杂TiO2介孔微球的超声水热合成和光催化性能

以钛酸四丁酯为钛源、硝酸镧为镧源、十二胺为模板剂,采用超声?水热法合成了La3+掺杂介孔TiO2微球,并利用XRD、XPS、TEM、BET、UV-Vis、IR、FL等手段表征了材料的结构、形貌、比表面积、孔径分布及光学性能.研究结果表明,适量La3+离子掺杂不仅能使介孔TiO2晶粒细化,比表面积增大,荧光强度减弱.La3+/TiO2的光吸收边红移,并具有比商业P25更好的光催化活性,其中介孔La3+/TiO2(2.0at%)的比表面积和平均孔径分别为132.7 m2/g和8.67 nm,光催化降解初始浓度为40 mg/L的亚甲基蓝溶液120 min时,其降解率达到98.5%,表现出最强的光降解能力.     

TiO2@SiO2微球的制备及其光催化性能研究

采用模板法以钛酸丁酯为钛源,SiO2为模板球,制备出了TiO2包覆SiO2微球。利用SEM、TEM、XRD、EDS对样品形貌、结构和成分进行了表征分析,并测试了样品的光催化性能。结果表明TiO2@SiO2微球的光催化性能优于用相同方法制得的TiO2的光催化性能,当使用TiO2@SiO2微球为光催化剂时,在光照180min后甲基橙的降解率达到82%,而相同方法制得的TiO2为56%,较后者提高了26%,具有良好的光催化活性。     

纳米TiO2的制备及其性能研究

以钛酸丁酯(TBOT)为前驱物、乙醇(EtOH)为溶剂、水为反应剂、盐酸为催化剂,采用溶胶-凝胶技术制备了无色透明TiO2溶胶和纳米TiO2粉体.运用正交试验设计和极差分析,优化了制备无色透明TiO2溶胶的工艺.利用紫外-可见光谱(UV-Vis)分析了溶胶的光学性能,傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征了凝胶的分子结构...     

介孔TiO2微球水热法合成及在染料敏化太阳能电池中的应用

以Ti(SO4)2为钛源,采用尿素辅助水热法合成了介孔TiO2微球,利用XRD、FESEM和比表面积分析仪对样品的晶型、形貌和比表面积进行分析,探讨了尿素加入量对TiO2微球的颗粒尺寸、比表面积、孔径和孔容的影响。采用刮涂法,用所合成的介孔TiO2微球制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)的光阳极,结果表明,尿素用量为1.2g合成的介孔TiO2微球所组装的电池在模拟太阳光的照射下(100mW/cm2,AM1.5),光电转换效率为6.2%,明显高于商用P25纳晶所组装的电池光电转换效率(4.24%)。     

纯Mg表面TiO_2薄膜的耐蚀性研究

以四氯化钛为前驱体,去离子水为溶剂,盐酸为抑制剂,采用溶胶-凝胶法制得TiO2溶胶。采用浸渍-提拉技术在纯镁基体上制得TiO2薄膜,以提高纯镁基体的耐蚀性。通过正交实验,以电化学阻抗值作为评价标准,研究了热处理温度、涂层次数、溶胶浓度对试样耐腐蚀性的影响。结果表明,溶胶浓度为0.5%、涂层次数为3、热处理温度为100℃时得到的TiO2薄膜具有最好的耐蚀性。     

TiO2/C纳米复合材料的制备及其电化学性能研究

以球状钛乙醇酸盐为TiO2前驱体,葡萄糖作碳源,通过水热法制得φ(300～400)nm的TiO2/C复合纳米微球.葡萄糖的浓度对产物的形貌、结构、碳含量有重要影响,进而影响产物的电化学性能.当碳含量为7wt%时,TiO2/C纳米复合材料的晶粒大小、BET比表面积、平均孔径分别为7.1 nm、157 m2/g和5.2 nm;该材料用作锂离子电池负极材料时,在0.2C的电流密度下循环80次后的嵌锂容量为160 mAh/g,并且具有较好的倍率性能.     

蝴蝶结状TiO2纳米粒子的制备及其光催化性能研究

以四甲基氢氧化铵（TMAOH）为结构导向剂,钛酸四丁酯（Ti（OBu）4）为钛源,低温水浴处理,再经180℃下水热晶化制备纳米TiO2,采用FT-IR、XRD、TEM、UV—Vis等测试手段对其结构和形貌进行表征,并通过苯酚的光催化降解实验测试其光催化性能,结果表明,TiO2为锐钛矿相,结晶度高,所得TiO2粒子为纳米棒,界面清晰,规整度高,经紫外光照6h后,对苯酚的降解率可达62．3％,具有较高的光催化活性。     

介孔TiO2的材料合成及其在光催化领域的应用

在紫外光照射下TiO2是一种高效的光催化材料,具有重大的应用价值.近年来,随着纳米材料科学的发展,介孔材料的独特性质越来越受到人们的重视.介孔TiO2材料被证明在降解有害气体、有机染料等方面具有比传统颗粒TiO2更高的光催化活性.本文综述了介孔TiO2材料的合成方法及其在光催化领域的应用.     

模板法制备介孔TiO2及其光催化性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为模板剂,钛酸正四丁酯(TBOT)为钛源,异丙醇为溶剂,通过溶胶-凝胶过程合成出介孔TiO2前驱体凝胶后,经老化、焙烧得到了TiO2介孔材料.利用XRD、HR-TEM、TGA、N2的吸附-脱附、BET等方法对材料的结构、形貌、比表面积、孔径分布进行表征.以亚甲基蓝的降解为模型反应,对其催化性能进行评价并与商品DegussaP-25进行比较.实验结果表明,比表面积为137.5m2/g、孔径为8.62nm的锐钛型介孔TiO2具有很高的催化活性.     

聚苯胺/TiO2复合纳米膜电极的制备及其光电性能

采用原位化学氧化法,在酸性TiO2溶胶中未加分散剂制备了聚苯胺修饰的TiO2稳定溶胶,并以涂刮法在柔性导电塑料薄膜上成膜。利用FT-IR、XRD、TEM、选区电子衍射、紫外-可见光谱、光电流-电压曲线对所制备的复合溶胶及复合膜进行了表征。结果表明TiO2与聚苯胺之间实现了结构上的复合,聚苯胺的引入改善了TiO2膜对太阳光的利用率,提高了TiO2膜的光电响应性能。这种用复合溶胶制备聚苯胺/TiO2复合膜的方式扩大了成膜基底的范围。