三氧化二铝衬底表面杂质对二氧化钛厚膜氧敏特性的影响

以三氧化二铝(Al2O3)为衬底,二氧化钛(TiO2)为厚膜氧敏材料,研究衬底表面杂质对厚膜高温氧敏特性的影响.用X射线光电子能谱监测常用Al2O3基体在制备及表面抛光过程中引入的钙(Ca)、硅(Si)、钠(Na)、氮(N)等杂质及含量.X射线衍射分析表明:衬底杂质使厚膜主体物相仍保持金红石结构,但随着Si离子摩尔分数(下同)的提高,厚膜的金红石结构中出现低度的Si,Ti有序化.扫描电子显微镜分析表明:Ca,Na离子含量较高的样品,晶粒表层包覆使厚膜粒度呈现增大的迹象.伏安法的厚膜氧敏特性测试表明:衬底表面存留的Ca离子含量越高,引入深能级空穴浓度越高,高温(600℃以上)氧气响应特性变差.缺位分析认为,衬底表面存留Ca,Si,Na离子产生的Ti金属缺位是影响敏感膜高温富氧响应特性和响应时间的主要因素.     

Ti/TiO_2/Pd纳米电极的制备和电催化性能

采用阳极氧化法在纯钛表面生成结构高度有序的二氧化钛纳米管阵列,并通过室温固相反应制备了钯纳米颗粒。采用自组装方法将钯纳米颗粒修饰到Ti/TiO2表面制备了Ti/TiO2/Pd纳米电极。利用电子扫描显微镜、X-射线衍射分析二氧化钛纳米管、钯纳米颗粒和纳米电极的微观结构和表面形貌,并研究了Ti/TiO2/Pd纳米电极对甲醇的电催化性能。结果表明,TiO2纳米管排列整齐有序,Ti/TiO2/Pd电极中Pd纳米颗粒均匀分散在TiO2纳米管表面。电化学测试结果表明,Ti/TiO2/Pd纳米电极对甲醇的电催化氧化过程具有很好的电催化活性。     

Pd修饰片状硼掺杂二氧化钛(B/TiO2)纳米材料制备及对病原菌的防治

采用溶剂热法制备出不同比例的Pd修饰硼掺杂TiO2纳米复合材料(Pd-B/TiO2),通过非金属掺杂和纳米钯修饰对TiO2进行改性,弥补TiO2自身缺点,增强其可见光响应范围,提高其光催化反应能力.测试了Pd-B/TiO2纳米复合材料可见光下对大肠杆菌的杀灭效果.结果显示,Pd-B/TiO2纳米复合材料能够有效杀灭大肠...     

成型TiO_2负载型纳米碳纤维催化材料的制备与表征

采用成型TiO2为载体,以甲烷为碳源,镍铜双金属催化剂,改变反应温度以及碳氢比(CH4/H2摩尔比),生长纳米碳纤维(CNF),制备出结构化复合纳米碳纤维催化材料-生长在成型TiO2上的纳米碳纤维材料(CNF/TiO2).扫描电镜(SEM)和物理吸附仪(BET)表征结果表明,CNF粗细均匀、直径～70 nm,而且与其他传统催化剂载体(活性炭)相比几乎没有微孔.并以CNF/TiO2为载体,采用浸渍法负载金属钯,制备出结构化纳米碳纤维负载型钯催化剂(Pd/CNF/TiO2),以苯乙烯加氢为模型反应进行活性评价,结果表明,其催化活性明显优于成型活性炭负载型Pd催化荆.结构化纳米碳纤维具有比表面适中,且不含微孔,是一种优良的催化剂载体,可望用于受内扩散制约的气液固三相催化反应.     

氧化锡氧化铌共掺杂二氧化钛氧气响应特性的稳定性

研究了氧化锡(SnO2)、氧化铌(Nbb2O3)共掺杂二氧化钛(TiO2)作为厚膜用氧传感器材料的响应特性.X射线衍射分析表明:适量掺杂使厚膜晶粒保持金红石结构,晶胞参数有所增大.扫描电子显微镜显示:厚膜在1 280℃左右长时间(11 h)保温,晶粒仍保持适度尺寸.X射线光电子能谱分析表明;较低的Nb掺杂浓度导致晶粒表面产生高浓度金属缺位(Vm),低温端(300 ℃)的氢气响应时间变短;高温端(600 ℃)的氧气响应时间急剧增大.Nb掺杂浓度较高时,低温端(300 ℃)氢气响应时间变长;高温端(600 ℃)氧气响应时间变短,但仍保持着响应特性的稳定性.结果表明:用摩尔分数x(Sn)=2.31%,x(Nb)=0.48%的组分,既能在同一结构下适度增加晶胞参数,又能相应提高掺杂浓度,可获得工作温度范围(300～600 ℃)内灵敏度和响应速度长期稳定的厚膜材料.     

锂掺杂二氧化钛空/燃比厚膜材料的氧敏特性

研究了锂(Li)掺杂二氧化钛(TiO2)作为空/燃比控制用厚膜敏感材料的响应特性.X射线衍射分析表明:适量掺杂能保持TiO2厚膜的金红石结构,但晶胞参数有所增大.扫描电子显微镜显示:在摩尔分数(下同)为2%～4%范围内,TiO2厚膜晶粒没有明显变化.Kroger-Vink缺陷分析表明:锂离子主要以替位方式占据Ti的格点位置;600℃下样品呈p型半导体特性,电阻随氧分压增加而减小.伏安法测试结果显示:在一定Li掺杂范围内,既能提高样品响应特性和响应速率,又能扩展样品工作的温度范围(200～600℃),但较高Li(4%)掺杂导致样品的底电流增加而影响响应时间.结果显示:合适(3%)的Li离子掺杂,在金红石结构下增加晶胞参数,产生大量导电空穴,从而拓宽样品敏感温度的范围,增强氧气敏感特性.     

SiO_2对低温液相法制备锐钛型TiO_2/SiO_2纳米复合膜性能的影响

采用浸渍提拉法在玻璃表面制得SiO2/TiO2纳米复合膜,筛选出SiO2∶TiO2优化摩尔比为0.1∶1。结果表明,加入SiO2可有效提高TiO2膜层均匀性,降低晶粒直径,纳米复合膜对甲基橙溶液光催化降解率为38.58%,光照30min后膜接触角为5(°),纳米膜与玻璃之间附着力达到1级,且对各类介质均具有良好的耐蚀性。     

生物还原法制备Pd/TiO2光催化剂

用芳樟叶煮液将PdCl2还原成Pd单质纳米颗粒,将其沉积于TiO2上制得Pd/TiO2催化剂,采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)对催化剂进行表征,并以甲基橙为目标降解物评价Pd/TiO2催化剂的光催化降解活性.结果表明,Pd/TiO2催化剂中的Pd纳米颗粒的平均粒径小于10 nm,能够很好地分散在TiO2表面,且不改变TiO2锐钛矿的晶型结构.与未负载Pd的TiO2催化剂相比,Pd/TiO2光催化剂对甲基橙有更高的光催化降解活性,能够提高甲基橙的降解速率.在实验范围内.Pd与TiO2质量比为5%的催化剂活性最高,反应30 min甲基橙就能完全降解,而空白TiO2催化剂在反应1 h时降解率只达到95%.Pd与TiO2质量比为5%的Pd/TiO2光催化剂矿化率可达到96.2%,且重复使用仍能保持良好的催化活性.     

二氧化钛纳米管的氢敏特性

利用廉价的工业TiO2粉末、通过超声-水热法制备Ti2纳米管,通过刮刀法将TiO2纳米管制各成厚膜气敏传感器.以N2为载气,考察了工作温度、氢气体积分数(下同)对TiO2纳米管氢气敏感特性的影响.测试温度为150～250℃时,TiO2纳米管厚膜气敏传感器对氢气表现出良好的选择性和敏感性.当氢气体积分数为5%时,TiO2纳米管电阻变化达到2～4个数量级.传感器的气敏机理认为是TiO2纳米管表面对于氢气分子的化学吸附.     

致密超薄钯膜的制备及其性能研究

根据金属Pd的自催化特性 ,采用改进的PCD法制备致密超薄钯膜 ,同时考察了氢分压和操作温度对钯膜氢渗透性能的影响以及氢渗透过程的操作稳定性。结果发现 ,对金属层厚度为 0 .3～ 0 .4μm的超薄Pd/TiO2 复合膜 ,773K时的氢渗透性为 6 .3× 10 -6mol·m-2 ·s-1·Pa-1,H2 /N2 的分离系数为 1140左右。氢渗透超薄钯膜的稳定时间为 80h左右 ,而且钯膜的氢渗透速率在 6 73～ 773K的热循环过程中保持稳定