表面改性对掺杂TiO_2纳米薄膜亲水性的影响

文章采用溶胶-凝胶法制备La3+掺杂纳米TiO2薄膜,实验探讨了硝酸溶液表面改性对掺杂纳米TiO2薄膜亲水性的影响。采用X射线衍射分析不同掺杂浓度纳米TiO2的物相,分别利用扫描电镜与接触角测量仪观察TiO2薄膜表面形貌及其亲水性能。实验表明:经0.1mol/L的硝酸溶液中改性后的La3+掺杂纳米TiO2薄膜具有超亲水性。     

掺杂Mo6+对纳米TiO2薄膜亲水性的影响

用溶胶 凝胶法制备了一系列掺杂钼量不同的TiO2纳米薄膜.用XRD,SEM和CAS(ContactAngleSystem)对TiO2薄膜的结构和性能进行了表征.结果表明,Mo6 掺杂浓度对薄膜的热致亲水性和光致亲水性均有影响,当掺Mo6 质量分数为0.75%,热处理温度为400℃时,掺钼TiO2薄膜在黑暗中放置72h后仍能表现超亲水性.     

可见光响应超亲水TiO2薄膜研究进展

介绍了TiO2薄膜的超亲水机理,论述了实现TiO2薄膜可见光响应超亲水性的改性技术,主要包括构建粗糙结构薄膜、贵金属沉积、离子掺杂、表面光敏化、半导体复合、TiO2/SiO2复合、多种改性方法联合使用等方法。总结了目前超亲水TiO2薄膜主要存在制备工艺复杂、改性条件苛刻、亲水寿命短等问题,并指出采用溶胶-凝胶法,利用多种改性方法的联合使用是解决这些问题的重要研究方向。     

超亲水性介孔SiO2/Bi2O3/TiO2分层薄膜的制备及其自洁净性能研究

采用溶胶-凝胶/旋转涂覆法在玻璃基板表面制备介孔SiO2/Bi2 O3/TiO2分层薄膜.采用XRD、UV-vis及表面接触角测量仪对薄膜的结构、透光性及超亲水性进行分析.结果表明,介孔SiO2/Bi2 O3/TiO2分层薄膜仍然保持了表面SiO2的介孔结构,在无光照条件下仍具有超亲水性.涂有硬脂酸的薄膜在紫外光照射后恢复了其超亲水性,具有良好的自洁净性能.且SiO2/Bi2 O3/TiO2分层薄膜表现出比单独的SiO2/TiO2和SiO2/Bi2O3分层薄膜更高的光催化活性.     

原料配比对介孔TiO_2薄膜避光超亲水性的影响

采用蒸发诱导自组装法制备介孔TiO2薄膜,通过改变原料配比水解比H、抑制比p、TiO2与模板剂比s值控制合成介孔TiO2薄膜,考察原料配比对介孔TiO2薄膜避光超亲水性的影响。结果表明,随H、s值增大,介孔孔径和平均粒径先增大后减小,TiO2以锐钛矿型出现,TiO2薄膜避光超亲水性先增强后减弱;随p值增大,孔径和平均粒径逐渐减小,金红石含量增大,TiO2薄膜避光超亲水性逐渐降低。当H=15,p=2,s=188时,所制备的TiO2薄膜最大孔径为10.2 nm,避光12 h后接触角仍小于5°。在所制备粒径范围内,介孔孔径对薄膜避光超亲水性的影响大于粒径的影响。     

原料配比对介孔TiO2薄膜避光超亲水性的影响

采用蒸发诱导自组装法制备介孔TiO2薄膜,通过改变原料配比水解比H、抑制比p、TiO2与模板剂比s值控制合成介孔TiO2薄膜,考察原料配比对介孔TiO2薄膜避光超亲水性的影响.结果表明,随H、s值增大,介孔孔径和平均粒径先增大后减小,TiO2以锐钛矿型出现,TiO2薄膜避光超亲水性先增强后减弱;随p值增大,孔径和平均粒径逐渐减小,金红石含量增大,TiO2薄膜避光超亲水性逐渐降低.当H=15,p=2,s=188时,所制备的TiO2薄膜最大孔径为10.2nm,避光12 h后接触角仍小于5°.在所制备粒径范围内,介孔孔径对薄膜避光超亲水性的影响大于粒径的影响.     

聚砜/纳米TiO2有机-无机复合超滤膜的制备与表征

用阴离子表面活性剂改性的纳米TiO2,加入到聚砜铸膜液中,采用相转化法制备了分散均匀的聚砜/ TiO2复合超滤膜.通过测定纯水通量、对牛血清蛋白的截留率、水接触角、粘度、抗污染性、机械强度等实验,研究了不同TiO2加入量对膜的超滤性能和力学性能的影响.并在扫描电镜下观察了膜的表面与断面形态,测定了膜的孔密度、孔隙率、孔径及其分布,从而考察了添加纳米TiO2对膜微观结构的影响.结果表明,当纳米TiO2的加入量为2%(wt)时,膜的孔隙率增大,平均孔径减小;同时膜的性能得到了明显的改善,纯水通量提高了69%,同时膜的抗压强度和断裂强度也分别提高了50%和26.7%,并且膜的亲水性也明显增强,水接触角由72.1度降低到41.4度,从而使膜的抗污染性明显改善.但进一步增加TiO2的浓度(3%(wt)以上),膜的机械强度、亲水性和超滤性能反而下降.因此在聚砜膜中适量地添加纳米TiO2粒子,可明显改善膜的亲水性和力学性能,提高膜的通量,增强膜的抗污染能力,从而拓宽了膜的应用领域.     

溶胶-凝胶法制备亲水性TiO2/SiO2 薄膜的相转变行为研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备了厚度约240nm的亲水性TiO2/SiO2薄膜,用差热分析(DTA)、红外光谱(FT-IR)和X射线衍射分析(XRD)研究了薄膜的热演化过程及晶相转变行为,结果表明:在500℃热处理1h的TiO2膜呈锐钛矿相,TiO2/SiO2复合膜则为非晶态,SiO2的加入使析出锐钛矿晶体所需的温度升高,且提高了TiO2由锐钛矿向金红石结构转变的温度;此外,随薄膜中SiO2含量增多,薄膜的亲水性增强.     

改性二氧化钛对苯的光催化氧化作用及其结构研究

以La、Co的氧化物对TiO2进行改性。用苯为目标物定量评价改性TiO2的光催化氧化性能，实验结果表明改性TiO2对空气中高浓度苯光催化氧化的效果优于纯TiO2的效果，其中La、Co总质量占TiO2质量10％的改性物效果最好。表征改性TiO2结构后，证明TiO2表面的LaCoO3是催化活性提高的主要原因，TiO2自身的光电性能也是催化剂表现高活性的重要因素，并探讨了催化剂结构与光催化氧化苯性能之间的关系。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/SiO2复合薄膜的研究

用溶胶-凝胶法在清洁的玻璃表面成功制备了均匀透明的纳米TiO2/SiO2复合薄膜,并用扫描电镜,红外光谱仪,综合热分析仪和接触角测定仪对薄膜的结构和性质进行了研究。结果表明:TiO2/SiO2复合薄膜由晶粒小于10nm的球形颗粒组成,表面均匀,结构致密,具有平整的组织结构;引入SiO2后可以抑制薄膜中TiO2晶粒的长大,且能显著降低薄膜的接触角,增强薄膜的亲水性。     

TiO2 纳米薄膜微结构及光催化性能研究

以钛酸丁酯Ti(OBu)4为原料,采用溶胶-凝胶法在普通钠钙玻璃表面制备了TiO2纳米薄膜,用XRD、UV-VIS等技术对薄膜微结构及紫外吸收性能进行了表征,选用食用油光催化降解为模型对TiO2薄膜光催化性能进行了评价。探讨了退火温度对薄膜晶相结构及其光催化活性的影响,450℃退火处理的薄膜呈锐钛矿和金红石型混晶结构,锐钛矿相平均晶粒尺寸为28.8 nm,金红石相平均晶粒尺寸为40.4 nm,700℃退火后为纯金红石相。焙烧温度在450—490℃光催化活性较为理想,480℃附近光催化活性达到最高。涂膜层数增加,光催化活性增强,8层膜的光催化活性最高。     

纳米Ag-TiO_2/ITO光催化膜的制备、表征及光催化活性的研究

用直接光还原法将Ag+沉积到TiO2膜表面制备了纳米Ag TiO2/ITO光催化膜,该光催化膜分别用紫外可见光漫反射、X射线衍射、扫描电镜进行了表征;并以甲酸为模型化合物,研究了Ag TiO2/ITO光催化膜对有机污染物的光催化氧化降解。实验结果表明:沉积于TiO2膜表面的银是以Ag(0)形式存在,且Ag可以作为光生电子载体,对抑制光生电子-空穴的复合有明显的促进作用,但Ag TiO2/ITO膜的光催化活性与Ag的沉积量密切相关,其中以Ag沉积质量分数为1 1%的Ag TiO2/ITO膜的光催化活性最佳,其光催化氧化甲酸的速率常数约为TiO2/ITO膜光催化速率常数的2 2倍。     

纳米TiO2/ZrO2/Ce2O3复合薄膜的制备与光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法分别制备了TiO2/ZrO2、TiO2/ZrO2/Ce2O3纳米复合薄膜.利用紫外-可见分光光度计、扫描电镜(SEM)等手段,对薄膜的光谱特性、晶粒尺寸、表面形貌进行了表征,并用分光光度法研究了复合薄膜对甲基橙溶液的降解,以及稀土铈离子对薄膜的光催化效率和抗失活稳定性的影响.结果表明,Ce3 可使TiO2/ZrO2薄膜中的晶粒尺寸减小,且晶粒在薄膜表面分布均匀致密,薄膜的光催化活性和抗失活稳定性均有较大提高.     

Ag+修饰改性TiO2薄膜的制备、表征及日光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法,制备了Ag^＋/TiO2薄膜.利用XRD、SEM等测试手段进行了样品的表征分析,以降解罗丹明B为反应模型,研究了薄膜的日光催化活性和薄膜的重复使用效果.结果表明,Ag掺杂以后可以明显地提高TiO2薄膜的催化活性,薄膜的使用次数可达到5次以上,且仍有明显的降解效果.     

铜离子掺杂对二氧化钛薄膜光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备了Cu2 掺杂TiO2复合纳米薄膜.掺杂Cu2 的数量和方式及前驱体对TiO2光催化降解甲基橙有不同程度的影响.当合成TiO2前驱体的原料为Ti(OC4H9)4时,预涂一层质量分数(下同)为1.0%的Cu(CH3COO)2水溶液,可使TiO2光催化氧化活性提高53%,最外层掺入Cu2 会减弱TiO2光催化氧化活性.当TiO2的前驱体为工业偏钛酸时,预涂一层1.0%Cu(CH3COO)2水溶液,仅使TiO2光催化氧化活性提高14%.用X射线衍射对纳米薄膜进行表征.Cu2 掺杂会诱导生成金红石相.     

相组成对TiO_2薄膜生物活性的影响(英文)

以钛酸正丁酯(Cl6H36TiO4)为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜。TiO2薄膜分别在300,400,500,600,800℃下于空气中热处理2h。将热处理前后的TiO2薄膜浸泡于模拟体液(simulated body fluids,SBF)中,考察其表面诱导类骨磷灰石形成的能力。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱仪、Fourier变换红外光谱等测试手段表征TiO2薄膜和磷灰石的微观结构。结果表明:原始和经300℃热处理的TiO2薄膜为无定形结构;随着煅烧温度的升高,TiO2由无定形结构向锐钛矿相转变;温度升高至800℃后,锐钛矿相完全转化为金红石相。TiO2薄膜经SBF浸泡7d后,经400,500,600,800℃热处理的TiO2薄膜表面生成含有碳酸根的羟基磷灰石,且其Ca与P的摩尔比为1.52,接近人体骨骼的钙磷比(1.67)。而原始和经300℃热处理的TiO2薄膜无此现象发生,这说明TiO2薄膜的晶型对其生物活性具有重要影响,锐钛矿和金红石相TiO2薄膜均具有诱导磷灰石生成的能力。     

锐钛矿型TiO2溶胶的成膜特性及薄膜性能

使用具有锐钛矿晶粒的TiO2溶胶,在铜质基材、氧化铝陶瓷片、玻璃载玻片、聚碳酸酯(PC)板、聚氯乙烯(PVC)片、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、涂料涂层、纸片等多种基材表面涂膜。利用扫描电子显微镜观察了各种基材表面的TiO2薄膜形貌,并对以载玻片为基材的TiO2薄膜的光学性能和光催化性能进行了测试。结果表明TiO2溶胶在多种基材上都能较好地成膜;TiO2薄膜透明,不会遮盖基体材料;TiO2薄膜具有较好的光催化活性。     

TiO2-SiO2复合薄膜光催化活性与亲水性关系的研究

采用溶胶凝胶法在载玻片表面制备了均匀透明的TiO2-SiO2超亲水性薄膜。利用XPS，XRD，lR等对光催化活性和亲水性关系进行了研究。结果表明：薄膜的亲水性与光催化活性协同作用是其保持自清洁的关键。添加SiO2后，复合氧化物中表面形成Lewis酸，薄膜表面吸附的羟基含量增多且稳定。在与有机物竞争吸附过程中，水优先吸附，可提高薄膜的超亲水性和光催化活性，有利于提高其自清洁性能。     

溶胶凝胶法制备平整TiO_2薄膜及其表征

以钛酸四丁酯为前驱体,通过溶胶凝胶法制备表面平整、致密的TiO2薄膜,并且通过热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)、衰减全反射红外线光谱分析仪(ATR IR)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪等研究TiO2薄膜的晶相、组成和表面的微观结构、润湿性。利用TiO2薄膜表面部分覆盖的十八烷基三氯硅烷自组装单分子层在紫外光照下的降解来研究其光催化性能,并且用水在该薄膜上的接触角的变化来表征十八烷基三氯硅烷的降解量。研究结果表明:TiO2薄膜具有很低的粗糙度,透明的锐钛矿相薄膜在较弱的紫外光照强度下具有较好的光催化性能,在自清洁和光学薄膜领域有潜在的应用前景。     

改性TiO2固相光催化降解聚苯乙烯薄膜的制备及表征

采用聚合物接枝改性TiO2颗粒作为催化剂,制备了一种新型可光催化降解的纳米PS-g-TiO2复合薄膜,并在空气中紫外光照下进行了薄膜的光催化降解实验.利用失重、FTIR和SEM等分别对光照前后纯PS膜及复合薄膜进行分析表征.结果表明改性TiO2颗粒在聚合物中分散良好、催化活性较高,能有效地降解聚苯乙烯薄膜.复合薄膜经紫外光照396 h后,光降解失重率达到31.9%.