溶胶-凝胶法制备纳米TiO2后处理的研究

采用溶胶-凝胶法制备锐钛型纳米TiO2，并用水热法等不同方法对其进行后处理。采用XRD、XPS和TEM对所得的TiO2粉体的晶型、粒径大小、表面组成进行了表征。研究了制备一定粒径的锐钛型纳米TiO2的后处理方法。     

Fenton试剂助TiO2/ACF光催化降解TNT废水的研究

通过溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛（TiO2）,利用浸渍提拉法制备TiO2/ACF（活性炭纤维）复合材料,对比研究了Fenton试剂与TiO2、ACF不同组合体系对TNT模拟废水的降解效果。实验结果表明,490oC热处理得到的锐钛矿相TiO2具有最佳催化活性,TiO2负载ACF的最佳负栽量为10％左右。紫外光条件及自然光条件下,Fentord/ TiO2/ACF体系降解TNT模拟废水的效果最好。该体系在紫外光和自然光下降解TNT模拟废水2h．TNT去除率均可达到80％以上。     

TiO2薄膜的低温制备以及工艺优化和性能研究

采用改进溶胶-凝胶法,通过浸渍-提拉工艺在载玻片表面低温制备了锐钛型纳米TiO2薄膜,探讨了水量、pH、水浴时间等工艺参数对TiO2的晶型及光催化活性的影响.利用XRD、FT - IR、SEM和UV - Vis光谱等手段对薄膜的物相、结构、表面形貌以及光吸收特性进行了表征,并利用紫外光激发下降解亚甲基蓝溶液来评价TiO2薄膜的光催化活性.结果表明:在低温条件下,所得TiO2薄膜表面均匀平整;随着水量的增加和pH的降低,TiO2晶化程度逐渐提高;水浴前后所制备的TiO2薄膜对紫外光都表现出了极强的吸收特性;水浴处理有利于提高纳米TiO2薄膜的催化活性,80 ℃水浴8h后TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液的降解率从20.9％提高到72.1％.     

TiO_2/ACF的制备及其光催化降解乙烯的性能研究

以钛酸丁酯为前驱体,活性炭纤维(ACF)为载体,采用溶胶凝胶-超声辅助-浸渍提拉的方法制备活性炭纤维负载二氧化钛光催化复合材料(TiO_2/ACF)。利用SEM和XRD对材料的表面形貌及晶型结构进行表征,并研究了制备工艺对其光催化降解乙烯性能的影响。结果表明,TiO_2以点块状形式成功负载于ACF,对ACF的吸附性能影响较小;所制得的TiO_2晶型为锐钛矿型,负载工艺对TiO_2的晶型结构几乎没有影响;当pH为2. 5、加水量为2. 5 m L、煅烧温度为350℃、超声分散时间为30min时,ACF浸渍提拉3次制得的TiO_2/ACF光催化性能最优,经过2 h的反应后降解乙烯的效率为71. 62%。     

具有光催化活性的透明亲水性自清洁涂料的制备

以钛酸丁酯前躯体在低温条件下,采用溶胶-凝胶法低温制备透明纳米TiO2/SiO2复合薄膜,红外光谱、XRD、SEM、接触角测定仪分析表明:TiO2/SiO2溶胶中TiO2和SiO2既独立成相,也存在TiO2和SiO2的复合物;生成的TiO2的晶型为锐钛型;TiO2的平均粒径为18 nm;TiO2/SiO2复合薄膜与水的接触角为4.2°;通过光催化和户外试验,表明自制的自清洁涂料具有良好的耐沾污性能。     

蒽醌/TiO2复合膜光催化降解孔雀石绿的研究

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法制备ITO玻璃负载纳米TiO2薄膜,再以蒽醌修饰,在紫外光照下用以处理孔雀石绿染料溶液。结果表明,蒽醌修饰TiO2对降解产生了明显的改进。控制溶液pH值和H2O2的用量,降解率将进一步提高。     

溶胶-凝胶水热法制备分子筛-活性炭复合吸附材料的研究

利用煤矸石等原料制备分子筛-活性炭复合材料过程复杂,复合材料比表面积不高,且含杂晶,分子筛/活性炭比例及分子筛晶型调控困难。本文通过将商品活性炭表面进行Al_2O_3改性,采用溶胶-凝胶水热法制备出X型分子筛-活性炭复合材料,实现了分子筛/活性炭的按比例调控,并通过改变硅铝比调控了分子筛的晶型。并采用X射线衍射、氮气吸脱附、扫描电镜等分析测试手段表征了复合材料的结构和表面化学性质。结果表明:晶化温度100℃,晶化时间6 h,X型分子筛在活性炭表面负载效果好,复合材料的比表面积为720.47m~2/g,平均孔径为2.60nm。     

不同制备方法对TiO_2/HZSM-5光催化剂的结构及性能影响

分别以钛氧草酸铵、钛酸丁酯和P25型TiO_2为钛源,相应采用浸渍法、溶胶-凝胶法和固相扩散法制备了三种HZSM-5分子筛负载型纳米TiO_2光催化剂,并在紫外光下对甲基橙(MO)进行了光催化降解性能考察.结果表明,采用方法简单易控制且无需有机溶剂的浸渍法制备的催化剂对MO的去除效果比用溶胶-凝胶法和固相扩散法制备的样品更好.用XRD、UV-Vis DRS和BET等技术对催化剂结构进行表征的结果表明,浸渍法制备的光催化剂具有较大的比表面积,并且TiO_2在分子筛外表面有更好的分散性,导致其具有高的光催化活性.     

两种负载膜对纳米Fe^3＋/TiO2光催化活性的影响

用溶胶-凝胶法制得的纳米Fe3＋/TiO2分别以玻璃和琼脂糖为负载体,采用浸渍-提拉法制备Fe3＋/TiO2玻璃负载膜,水热合成法制得Fe3＋/TiO2琼脂糖凝胶负载膜,通过降解某制药厂的制药废水,探讨两种负载膜对纳米Fe3＋/TiO2光催化活性的影响及用琼脂糖为载体的可行性。结果表明,两种负载膜中纳米Fe3＋/TiO2的晶相不变,但琼脂糖凝胶负载膜中纳米Fe3＋/TiO2粒子的团聚较少,且不易脱落,重复使用性能高,光催化活性明显较Fe3＋/TiO2玻璃负载膜强,从而显示了琼脂糖为载体的可行性、优越性和实用性。     

纳米多孔二氧化钛薄膜的制备及其亲水性能的研究

分别采用溶胶-凝胶法,水热合成法,热雾喷解法制备了纳米多孔TiO2薄膜。以X射线衍射,扫描电镜等方法分析了不同制备方法所得薄膜结构与形貌。通过比较不同方法制备的TiO2薄膜的亲水性能,得知溶胶—凝胶法制备的薄膜和玻璃载体结合最紧,而且表面平整。热雾喷解法制备的薄膜具有最大的比表面积,其亲水性能也最好。同时表明,纳米多孔TiO2薄膜在紫外光照射以后,具有比一般薄膜更持久的亲水型。     

光催化再生粘胶基活性炭纤维研究

采用钛酸四正丁酯为原料 ,用溶胶 -凝胶法在粘胶基活性炭纤维 (ACF)毡表面制备了锐钛矿型的二氧化钛粒子 ,并用XRD ,SEM进行了表征。用聚乙烯醇、柠檬酸等不能加热再生的大分子吸附质考察了负载二氧化钛的ACF毡的光催化降解再生性能 ,并与没有负载二氧化钛的ACF毡的吸附性能作了比较。结果表明 ,负载二氧化钛粘胶基的ACF毡具有高效的光催化再生能力和良好的吸附能力。     

外墙涂料表面TiO2耐沾污薄膜研究

常温下,将采用溶胶-凝胶法制备的锐钛矿晶体溶胶在外墙涂料层表面涂膜,获得具有耐沾污性能的TiO2功能薄膜。利用XRD、TEM、SEM等测试方法对TiO2溶胶及薄膜进行了结构表征,并考察其耐沾污性能。结果表明TiO2锐钛矿晶体溶胶可在常温下成膜,在涂料层表面形成较为致密的锐钛矿薄膜,该功能层可有效提高涂料层的耐沾污性能,成为绿色建材中的新品和亮点。     

Graphene、CNTs协同TiO2/ACF光催化净化甲醛研究

采用浸渍和喷涂法制备了TiO2/ACF、CNTs/TiO2/ACF和Graphene/TiO2/ACF光催化复合材料。以甲醛为目标化合物在光催化反应器中,254nm紫外灯作光源,光强20W,甲醛初始浓度2.41mg.L-1条件下,研究了甲醛在TiO2/ACF、CNTs/TiO2/ACF和Graphene/TiO2/ACF光催化复合材料上的吸附-光催化净化行为。初步结果表明复合光催化剂活性高低顺序为:Graphene/TiO2/ACF>CNTs/TiO2/ACF>TiO2/ACF。     

TiO2薄膜纳米改性搪瓷表面光泽影响的研究

采用溶胶-凝胶法制得稳定的淡黄色透明TiO2溶胶溶液,通过浸渍提拉法在搪瓷表面制备TiO2薄膜。研究了在搪瓷表面涂有不同层数的TiO2薄膜对其光泽度的影响,同时还采用XRD和SEM分析了搪瓷表面TiO2薄膜的晶体结构和显微形貌。结果表明,薄膜在400℃热处理1 h后,具有完整的锐钛矿相和良好的光学性能;不同层数的TiO2薄膜对搪瓷表面的光泽度产生了显著的影响。     

纳米TiO2薄膜光催化降解罗丹明B的研究

本文采用sol-gel法制备了TiO2溶胶,以载玻片作为底材,用提拉法镀膜,经高温热处理后得到了TiO2纳米晶薄膜。采用XRD、SFM研究了薄膜的物相及其结构特征,UV-vis研究了薄膜的光吸收特性,以罗丹明B溶液作为目标反应物,研究了溶胶的浓度、pH值以及热处理气氛对TiO2薄膜光催化性能的影响。     

TiO2／ACF的制备及光催化降解四氯乙烯性能

以钛酸四丁酯为前驱物，活性炭纤维（ACF）为载体，蔗糖为胶粘剂，采用真空吸附水解的方法制得了TiO2／ACF催化剂．采用BET、XRD、SEM等手段对其物理化学特性进行表征，以四氯乙烯光降解反应为探针反应，考察了TiO2／ACF催化剂的光催化降解性能、实验结果表明，采用真空吸附水解法可以将TiO2很好地负载到活性炭纤维表面上、通过优化条件制备的TiO2／ACF催化剂在光照2h条件下，可以将水中溶解量的四氯乙烯降解90％以上．催化剂可以多次循环使用，光催化反应活性不变．     

载体制备方法对Ni/TiO2催化剂顺酐液相加氢性能的影响

为了制备高活性和高选择性催化剂,实现顺酐下游加氢衍生物的定向合成,分别采用水热法、沉淀法和溶胶-凝胶法制备TiO2载体,并以浸渍法制备Ni质量分数为10%的Ni/TiO₂催化剂。采用N₂低温物理吸附、XRD、H₂-TPR及H₂-TPD等方法对催化剂进行表征,并评价催化剂的顺酐液相加氢性能。结果表明,以溶胶-凝胶法制备TiO₂为载体的催化剂具有最高的CC及CO加氢活性,在反应温度240 ℃和氢压5 MPa条件下,顺酐转化率为100%,γ-丁内酯选择性为52.2%,是相同反应条件下水热法TiO₂负载Ni催化剂的3.3倍和沉淀法TiO₂负载Ni催化剂的6.2倍。产生这一现象的原因与溶胶-凝胶法制备的TiO₂以锐钛矿和金红石混合晶相存在有关。     

不同水浴时间对纳米TiO_2材料的影响

本文以钛酸丁酯Ti(OC4H9)4、冰醋酸、去离子水和无水乙醇为原料,采用溶胶-凝胶法,制备了纳米二氧化钛胶体和粉体,并用旋转涂片法在玻璃衬底上沉积了不同层数的纳米TiO2薄膜。然后对纳米TiO2薄膜与粉体进行热处理。利用X射线衍射仪(XRD)、紫外可见光谱(UV/vis)、扫描电镜(SEM)对纳米二氧化钛粉体与薄膜进行表征。结果表明,500℃和600℃下,样品均产生锐钛矿结构。随着镀膜层数的增加,薄膜的透射率逐渐下降。相同镀膜层数,随着水浴时间的增加,透射率呈现增加的趋势。通过对光学带隙的计算,表明退火温度对光学带隙有影响。     

Pt/TiO2介孔膜的制备及其光催化性能研究

以F127为介孔模板剂,钛酸异丙酯为前驱体,溶胶-凝胶法在载玻片上制备了TiO2介孔膜,用光还原法在TiO2膜表面沉积贵金属Pt,用SEM、XRD、XPS等对TiO2膜进行了表征。结果表明：TiO2膜具有介孔结构,为锐钛矿晶型,沉积在TiO2表面的Pt主要以单质形式存在。光催化结果表明介孔TiO2膜具有较高的光催化活性,表面沉积贵金属Pt后,光催化活性大大提高。     

聚酰亚胺／TiO2-SiO2纳米复合材料的制备及表征

采用带柔性基团的4,4’-二氨基二苯醚（ODA）和3,3’,4,4’-苯甲酮四酸二酐（BTDA）为单体用两步法合成聚酰亚胺（PI）,并在合成过程中,用溶胶凝胶法在中间产物聚酰胺酸中加入正硅酸四乙酯和钛酸丁酯,不添加水和偶联剂,制备出了PI／TiO2-SiO2复合材料。利用红外（IR）、X衍射（XRD）、热失重分析（TGA）、透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）等对材料的微观结构和热稳定性进行了研究。结果表明,复合膜中纳米TiO2和SiO2在聚酰亚胺基体中有较好的分散,PI／TiO2-SiO2复合材料的热稳定性优于纯PI和PI／TiO2杂化膜。