稳定TiO2混晶溶胶的制备及其光催化活性

采用溶胶-凝胶法分别制各了ZrO2溶胶和锐钛矿.金红石型混晶的TiO2溶胶,并将两种溶胶按一定比例混合后浸渍提拉涂膜.利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、粒度测试、扫描电镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)等分析手段研究了ZrO2溶胶的加入对TiO2混晶溶胶及薄膜的影响,并对薄膜的光催化活性进行了考察.结果表明ZrO2能有效地细化TiO2溶胶中的粒子,并保持稳定,同时还使薄膜的光催化活性得到一定程度的提高.因此,该溶胶在环境净化领域将具有较好的应用前景.     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2及其光催化活性研究

采用正交设计方法，试验研究了4种因素对溶胶-凝胶法制备纳米TiO2光催化活性的影响，确定了各因素所对应的最佳水平，得到了溶胶-凝胶法制备高光催化活性纳米TiO2的最佳工艺条件；且对最佳工艺条件制备的TiO2和商业粉P-25进行了XRD和UV-Vis吸收光谱分析。结果表明，自制的TiO2由纯锐钛矿组成，其平均晶粒尺寸为18．2nm，比混晶型的P-25TiO2晶粒尺寸（24．7nm）要小。自制TiO2粉在330～370nm的紫外光区的吸收增强，在可见光区的吸收也较P-25有所增强。两者都有利于光催化活性的提高，使得光催化降解甲基橙的活性与P-25相当。     

酸催化剂对TiO2溶胶晶粒形貌及光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为前驱体,常温合成含有一定晶型晶粒的TiO2溶胶,考察了不同种类的酸催化剂对二氧化钛纳米晶形貌和光催化活性的影响.采用X射线衍射、透射电镜、扫描电镜等测试手段分析样品中纳米晶的微观形貌与结构,并以罗丹明B为目标催化物测试了溶胶的光催化性能.实验发现,酸根对纳米晶的结晶类型有很大的影响盐酸和硝酸作催化剂时,为锐钛矿和板钛矿;硫酸、氢氟酸和醋酸为催化剂时则为锐钛矿.其中,硫酸为催化剂制备的溶胶光催化性能较好.     

溶胶-凝胶法合成HA／TiO2生物薄膜

用溶胶-凝胶法在纯钛表面合成了HA（羟基磷灰石）／TiO2生物薄膜，并使用X射线衍射仪和扫描电镜对薄膜的相结构与表面形貌进行测试分析。HA在580℃开始结晶，其结晶率在780℃有所提高。结合良好的HA／TiO2生物薄膜出现微孔结构，HA／TiO2生物薄膜的厚度约为5μm-7μm。     

溶胶凝胶法制备锐钛矿型TiO2纳米粉及其光催化活性的研究

以钛酸丁酯为前驱体,乙醇为溶剂,盐酸做抑制剂,采用溶胶凝胶法制备TiO2光催化剂.用XRD、SEM和紫外.可见光分度计对样品进行分析,并以甲基橙为模拟污染物,考察样品在紫外光照射下降解甲基橙的能力.结果表明,所制备的样品均为纳米级锐钛矿型的,纯度高且分散性较好;在紫外光照射下具有较高的催化活性.     

硅胶负载掺钕TiO2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法将掺钕二氧化钛负载在二氧化硅上制备复合光催化剂（Nd/TiO2-SiO2）,利用XRD、SEM、FT-IR和DRS对Nd/TiO2-SiO2进行表征,并通过甲基橙溶液的光催化降解评价其光催化性能。结果表明：Nd/TiO2-SiO2在可见光区388-619nm范围内的光吸收性能随着钕掺杂量的增大而增强,钕掺杂有利于降低电子-空穴的复合率,钕和二氧化硅提高TiO2的光催化活性。在600℃煅烧的0.1%Nd/TiO2-SiO2的光催化活性最高,1h后甲基橙降解率为82.9%。     

热处理对纳米TiO2薄膜结构的影响及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法在玻璃基体表面制备纳米TiO2薄膜，通过热处理改变其结构性能，X-射线衍射结果表明，经100℃处理后无明显衍射峰，纳米TiO2薄膜为非晶态，没有发生结构转变：经450℃处理后出现明显的锐钛矿结构衍射峰，但衍射峰的强度较弱，生长过程中锐钛矿在（101）面上具有一定的择优取向：经650℃处理后出现金红石结构衍射峰。催化降解性能表明．经450℃处理后得到的锐钛矿结构纳米TiO2薄膜具有较好的光催化性。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜

用溶胶-凝胶法，以钛酸丁脂为先驱体、无水乙醇为溶剂、二乙醇胺为络合剂，以载玻片为基体采用溶胶．凝胶浸渍提升法制备纳米TiO2薄膜。探讨制备过程中影响薄膜质量的因素，用NDJ-8S数字显示粘度计测定溶胶在溶胶．凝胶过程中的粘度随存放时间的变化；差热分析仪分析有机物的热分解行为和晶型转变；红外光谱仪对干凝胶相组成进行分析；扫描电镜对薄膜的表面形貌、颗粒的均匀性等进行研究。结果表明；可在玻璃基体上镀上纳米TiO2薄膜；粘度随着陈化时间成正比关系；薄膜表面光滑，颗粒较均匀且达到纳米级颗粒。     

玻璃基板上低温制备TiO2膜

以溶胶-凝胶浸渍提拉和氧化法为基础,探讨一种在玻璃基板上制备有序TiO2膜的方法.此方法分为两步先用溶胶-凝胶浸渍提拉法在玻璃基板上预镀一层TiO2膜作为诱导膜,再以钛金属片为钛源,通过溶解-沉淀机制(Dissolution Precipitation Mechanism)于低温下在预制膜上生长有序的TiO2膜.通过X射线衍射(XRD)图谱表征样品的晶体结构,用扫描电镜观察样品的表面形貌.结果表明,在80℃下,TiO2预制膜上可生成一层新的锐钛矿相TiO2膜.要低温情况下在玻璃基板上得到有序TiO2膜还需要进一步改善实验条件,或结合其他的有序膜生长机理来制备.     

TiO2组元对RuO2+SnO2+TiO2/Ti阳极涂层微观结构的影响

通过溶胶凝胶(Sol-gel)过程制备了添加TiO2的RuO2 SnO2／Ti纳米涂层钛阳极，并通过X射线衍射(XRD)、差热分析(DTA)、透射电子显微镜(TEM)分析了TiO2组元对RuO2 TiO2 SnO2／Ti电极涂层的微观结构和晶粒尺寸的影响。结果表明：涂层组成物主要为(Ru，Sn，Ti)O2固溶体，在TiO2含量增加、退火温度升高时，该固溶体仍可稳定存在；添加TiO2细化晶粒的效果不显著，但随退火温度的升高，TiO2相对含量较高的涂层中晶粒长大速率较低，即TiO2具备稳定晶粒尺寸的作用；添加TiO2的涂层晶粒外观呈较理想的等轴状。     

锐钛矿-金红石混晶TiO2溶胶的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法,通过对pH值的调节,获得了含有锐钛矿-金红石混晶晶粒的二氧化钛溶胶,并由浸渍提拉法常温制备出相应的结晶二氧化钛薄膜.利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)等研究手段对溶胶和薄膜进行了分析,并对薄膜的光催化活性进行了考察.结果表明较低的pH值条件有利于混晶二氧化钛溶胶的制备;由于混晶薄膜中.两种晶型TiO2的能带发生交迭,致使其光吸收边波长相对单一锐钛矿型TiO2薄膜发生红移,同时"混晶效应"使得该混晶薄膜具有了较高的光催化活性.     

溶胶浓度对锐钛矿TiO2溶胶光催化反应的影响

以溶胶-凝胶工艺,钛酸丁酯、水、无水乙醇、盐酸摩尔比1200160.3的体系,制备出含有锐钛矿晶体、可光催化降解罗丹明B的氧化钛溶胶,并研究了溶胶浓度对降解罗丹明B的光催化反应的动力学影响.随锐钛矿溶胶浓度的降低,光催化反应速度变慢,反应的半衰期增大.降解罗丹明B的光催化反应可分为两个阶段;第二阶段历时约50～60 min,为破坏罗丹明B分子结构的阶段,90%以上的罗丹明B分子在此阶段被降解;最终罗丹明B的降解率可达97%以上.     

锐钛矿TiO2溶胶的光催化反应动力学

采用溶胶-凝胶法制备了具有光催化性能的锐钛矿型TiO2溶胶,并研究了溶胶光催化罗丹明B的反应动力学,发现溶胶的光催化反应过程可分为两个阶段第一阶段为速度较慢的打散罗丹明B分子聚集体的一级反应,第二阶段为速度较快的破坏罗丹明B分子结构的复杂反应.溶胶中锐钛矿晶体的量子效应、比表面积和布朗运动,导致光催化反应体系中同时存在多个不同反应进程的分反应及其后续反应,因此溶胶光催化反应过程较为复杂,可用Boltzmann公式进行数学拟合;而常见的粉体和薄膜的光催化反应过程大多较简单,为零级或一级反应.     

Effect of Porosity on Photocatalytic Activity of Plasma-Sprayed TiO2 Coating

The effect of porosity on photocatalytic activity of plasma-sprayed TiO₂ coating on steel substrate is studied by varying processing parameters viz. plasma power and powder feed rate. The relationship between porosity content and methylene blue (MB) dye decomposition rate was established to correlate coating microstructure and its photocatalytic activity. The coating with the highest porosity content exhibited best photocatalytic efficiency. The same processing parameters were used to deposit TiO₂ coating on FTO glass. The photocatalytic activity of TiO₂ coating on FTO was 2.5 times better than TiO₂ coating on the steel substrate. TiO₂ coating on FTO glass contains bimodal porosity distribution (micropores and submicron pores) which accelerated MB decomposition by accelerated diffusion of ionic species.     

锐钛矿TiO2溶胶成膜过程中的晶体变形研究

采用溶胶-凝胶工艺,在60℃水浴下制备出含有正方体型锐钛矿晶体的氧化钛溶胶,并对溶胶的成膜过程进行了研究.研究发现,锐钛矿溶胶成膜过程中,正方体型的锐钛矿晶体会解体成片状等新的晶体形状.不同的成膜方式、不同的基材种类、稀释与否等因素对成膜后的晶体形状有较大影响,可通过这些因素对晶体变形过程进行一定程度的调整和控制.     

热处理对活性炭负载纳米TiO2光催化剂晶体结构及光活性的影响

用改性溶胶-凝胶法合成了活性炭负载纳米TiO2光催化剂粉末,通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、透射电子显微镜(TEM)等研究光催化剂的晶体结构和表面形貌。不同气氛下煅烧对TiO2的晶体转变的影响研究表明：氮气下TiO2晶体转变温度明显低于空气下晶体转变温度,但是活性炭负载量对晶体结构的影响不大。光催化活性实验表明：活性炭负载纳米TiO2光催化剂对亚甲基蓝的降解作用要优于纯TiO2的降解作用。不同气氛下煅烧实验研究发现,在低于400℃时,空气中煅烧的光催化剂的光催化活性明显要优于在氮气中煅烧的;但在400℃时氮气中煅烧后的光催化剂对亚甲基蓝的降解作用达到了最佳,且高于同温度下在空气中煅烧的样品。而高于400℃后其降解效果逐渐下降。在空气中煅烧后的光催化剂在550℃煅烧后才对亚甲基蓝的降解活性达到了最佳状态。     

Preparation, Characterization and Photocatalytic Activity of Pt-SiO2/TiO2 with Core-Shell Structure

以直径300 nm左右的SiO2微球为核,采用溶胶-凝胶法制备了SiO2/TiO2核壳结构光催化剂,并以化学还原法对其进行Pt沉积。采用XRD、XPS、TEM、DRS、PL对制备样品进行表征。结果表明,Pt主要以Pt(0)形式存在,不均匀地分布在SiO2/TiO2表面。Pt的沉积使得光催化剂在可见光区域的光吸收增强,电子与空穴分离效率明显提高。测定了罗丹明B在不同光催化剂上的吸附常数。结果表明,核壳结构有利于罗丹明B在光催化剂表面的吸附,沉积Pt可显著提高光催化降解反应的动力学常数。Pt的最优沉积量为0.5%     

光沉积银微弧氧化TiO2膜光催化杀菌研究

以磷酸钠为电解液,采用微弧氧化技术在钛片上直接制备TiO2膜,利用硝酸银光沉积法对该膜表面进行修饰,以酵母菌为目标物来评价TiO2膜光催化杀菌的能力.利用XRD、SEM、EDX对微弧氧化膜晶型、表面形貌和成分进行观察.研究结果表明:微弧氧化TiO2膜主要由锐钛矿TiO2组成,电解时间增长锐钛矿TiO2增多,TiO2膜光催化杀菌效果明显好于单独紫外光的杀菌效果;光沉积银修饰可以改变微弧氧化TiO2膜的表面成分,改善膜的光催化性能.光沉积银微弧氧化TiO2膜和微弧氧化TiO2膜以及单独紫外光30min的杀菌效率分别为98.5%、75.4%和42.5%.并简介微孤氧化TiO2催化剂可以重复使用.