TiO_2纳米线/纳米粒复合光阳极的制备及其光电性能

以P25TiO2为原料,采用水热法制备了TiO2纳米线/纳米粒(TNW/NP),用XRD和SEM对所制备样品的结构和形貌进行表征。探讨了不同水热反应时间对所制备的样品光阳极组装染料敏化太阳能电池(DSSCs)光电性能的影响。结果表明,水热反应时间为16h时,获得了TNW/NP共存的复合样品,其染料吸附量大,电子传输阻抗小,电子和空穴分离效率高;基于TNW/NP光阳极的DSSC光电性能最好,开路电压为0.75V,短路电流密度为6.22mA/cm2,填充因子为0.59,光电转换效率为2.75%。     

CoCr_2O_4/TiO_2复合薄膜光阳极的制备及其在DSSC中的应用

采用柠檬酸凝胶法制备了尖晶石型CoCr2O4纳米粉体,通过X射线衍射光谱分析了煅烧温度对CoCr2O4纳米粉体晶型及粒度的影响;通过紫外-可见吸收光谱测试了CoCr2O4/纳米粉体和CoCr2O4/TiO2复合薄膜的吸光度。以CoCr2O4/TiO2复合薄膜为光阳极制备了DSSC,应用太阳光模拟器及数字源表测试了DSSC的光电性能,分析了CoCr2O4纳米粉体复合量对电池性能的影响;应用分光计器测试了复合薄膜电池的单色光转换效率。结果表明,CoCr2O4纳米粉体的最佳煅烧温度为700℃,禁带宽度为1.6eV;当CoCr2O4纳米粉体的复合量质量分数为1%时,电池的短路电流和转换效率提高较多,分别提高了61%和55%。     

组分对PI/TiO_2纳米复合薄膜电学性能的影响

采用原位聚合法制备聚酰亚胺/二氧化钛(PI/TiO2)纳米复合薄膜.利用扫描电镜、X射线衍射仪对复合薄膜进行表征及结构分析,研究无机组分对复合薄膜电学性能的影响.结果表明,TiO2颗粒与PI基体相容性好、分布较均匀.随着无机组分的增加(0~7%),复合薄膜的击穿场强先升高后降低,在1%组分处达到最大值240 kV/mm;复合薄膜的耐电晕寿命持续增加;介电常数先降低后升高,在3%组分处达到最小值3.11,在7%组分处为3.49;电导率与介电损耗随组分变化不大,在102Hz频率下,薄膜电导率均小于6.0×1013S/cm;聚酰亚胺/二氧化钛纳米复合薄膜具有良好的介电性能与热稳定性.     

超临界乙醇制备TiO_2/石墨烯纳米复合材料及其表征

以氧化石墨为载体、钛酸异丙酯为前驱体,利用超临界乙醇的超临界性能和还原性,制得了晶型完善的锐钛矿TiO2/石墨烯纳米复合材料。通过红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)对采用Hummers法制得的氧化石墨(GO)进行表征;同时利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对TiO2/石墨烯纳米复合材料进行研究。结果表明:成功制得了氧化石墨(GO)和晶型完善的锐钛矿TiO2/石墨烯纳米复合材料,并且发现二氧化钛在石墨烯纳米片层上呈现为有规则的颗粒,分散均匀,平均粒径为8.24nm。     

金红石型TiO_2/锐钛矿型TiO_2/SiO_2三元复合薄膜的合成

采用水热法,以钛酸正丁酯为初始原料,在FTO基底上沉积了金红石型TiO2纳米棒阵列,然后利用锐钛矿型TiO2纳米粒子及无定形SiO2对纳米棒进行了表面修饰,获得金红石型TiO2/锐钛矿型TiO2/SiO2三元复合薄膜。扫描电镜及X射线衍射分析结果表明,在FTO表面上沉积的TiO2为金红石型单晶纳米棒,其尺寸随反应时间的增加而增大。电化学测试结果表明,随着纳米棒尺寸的增大,相应复合薄膜的电化学反应电荷转移阻力增大。2种TiO2晶型混合引起的电子-空穴分离效应及混合的均匀程度直接影响到复合薄膜的光催化活性。水热反应7h得到的纳米棒阵列相应的复合薄膜显示了较好的电化学性能及光催化活性。     

阳极氧化条件对双通型TiO_2纳米管阵列薄膜形成的影响

采用阳极氧化技术制备了双通型自支撑二氧化钛纳米管阵列薄膜,并研究了阳极氧化条件对所形成的阵列薄膜的厚度以及形貌的影响。结果表明,反应温度和阳极电压对所制备的阵列薄膜的表面形貌以及纳米管的生长速度有较大影响;而所生成的阵列薄膜的厚度随阳极氧化时间的增加而增加。在阳极氧化过程中,最终阶段的快速升高电压是形成双通型阵列薄膜的关键因素。     

共沉淀法制备纳米Al_2O_3/TiO_2复合粉体

以 Ti Cl4 和 Al Cl3为原料 ,采用沉淀法制备了纳米 Al2 O3/Ti O2 复合粉体。对制备过程中沉淀剂的选择、反应物浓度、反应温度、滴加速度与搅拌速度、脱水方式、热处理温度与时间、煅烧温度等影响因素进行了研究。结果表明 ,用氨水作为沉淀剂比用 Na OH、Na2 CO3效果好 ;反应物滴加方式采用碱液往 Ti Cl4 与 Al Cl3的混合溶液中滴加 ;反应在室温下进行 ;滴加速度与搅拌速度分别为 9m L· min- 1、30 0 r· min- 1时 ,可以取得较好的效果。     

TiO_2/NiO复合纳米纤维制备及光催化性能研究

通过溶胶-凝胶过程,采用静电纺丝技术,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP,Mn=900 000）和钛酸正丁酯为前驱物,制备了PVP/Ti（OPr）4/Ni（CH3COO）2复合一维纳米纤维材料。经控温缓慢氧化分解,在600℃的条件下成功制备了直径50～100 nmTiO2/NiO纳米纤维。采用扫描电镜、红外光谱、X射线粉末衍射、拉曼等分析手段对样品进行了表征,系统地介绍了TiO2光催化作用机理并在紫外灯下使用样品对罗丹明B溶液进行降解实验。结果显示,0.5%TiO/NiO复合纳米纤维具有良好的光催化活性。     

ZnO/TiO_2纳米复合粉体的制备及耐温性能

以TiCl4、ZnCl2 为原料 ,采用液相共沉淀法制备了ZnO/TiO2 纳米复合粉体 ,并用DSC TG、XRD、TEM技术对纳米复合粉体进行了表征。结果表明 :纳米TiO2 粉体经ZnO复合后 ,耐温性能得到显著提高 ,复合粉体经 90 0℃煅烧后 ,粒径在 2 0 30nm左右 ,TiO2 晶型完全是锐钛矿结构。     

染料敏化太阳能电池光阳极TiO_2致密膜的制备

用溶胶-凝胶法在染料敏化太阳能电池的FTO导电玻璃与多孔薄膜之间制备了一层TiO2致密膜,采用AFM、XRD、UV-Vis以及接触角测定仪等对其进行表征。结果表明,制备的薄膜结构致密、透明,晶粒细小均匀;水接触角从FTO表面的54.425°下降到致密膜表面的33.763°,有利印刷浆料润湿结合;对比实验证实了TiO2致密膜的引入,隔离了液体电解质与FTO导电玻璃的直接接触,减小电池的暗电流,电池的电流密度及光电转化效率分别提高了17.7%和22.4%。     

TiO_2/ZnO复合纳米粒子的制备及其紫外屏蔽性能

为了探究纳米粒子的紫外屏蔽性能,以TiOSO_4、ZnCl_2为原料,以NH_3·H_2O为调节剂,以PEG 400为分散剂,采用超声沉淀法,在不同煅烧温度、煅烧时间条件下制备了纳米TiO_2、ZnO以及TiO_2/ZnO材料;采用FT-IR、XRD、XPS、UV等方法对纳米粒子进行了表征,考察纳米粒子的紫外屏蔽性能.表征结果显示:当纳米TiO_2粒子在800℃下煅烧4 h、纳米ZnO粒子在500℃下煅烧4 h时,其紫外屏蔽性能最佳;TiO_2/ZnO复合粉体相对于单一纳米TiO_2、ZnO粒子屏蔽紫外线的能力更强.     

Bi_2O_3/TiO_2复合光催化剂对甲基橙的光催化作用

以溶胶-凝胶法制备了Bi2O3/TiO2复合光催化剂,用TEM、HRTEM、XRD、Raman、FTIR、PL、UV-Vis DRS等对其结构、性质进行表征,并以甲基橙为有机污染物对Bi2O3/TiO2复合光催化剂活性进行研究。结果表明:复合少量Bi2O3可抑制TiO2由锐钛矿相到金红石相相变及其颗粒的生长。n(Bi)∶n(Ti)=0.017 5配比的Bi2O3/TiO2复合光催化剂活性最好,当用量为2.5g/L时,25mg/L的甲基橙溶液在500 W氙灯下照射5h后,脱色率达到99.4%,2.1倍于Degussa P25TiO2。     

TiO_2纳米管复合石墨烯催化剂的合成及其光催化性能

为提高TiO_2光催化剂的可见光利用率及光催化效率,以TiO_2粉体和氧化石墨为原料,氢氧化钠水溶液为溶剂,通过简单的水热法一步制备还原氧化石墨烯复合TiO_2纳米管(rGO/TiO_2NT)光催化材料.通过TEM、XRD及UV-vis等手段表征所得产物的形貌、结构和光学特性,通过紫外光下甲基橙水溶液的光降解率来评价其光催化活性,考察还原氧化石墨烯复合量及焙烧温度对合成催化剂光催化性能的影响.结果表明:TiO_2纳米管与还原氧化石墨烯之间复合紧密,当r GO质量分数为2.0%、样品经300℃焙烧后,rGO/TiO_2NT的光催化活性达到最佳,紫外光照射10 min时甲基橙100%完全降解.这是由于经还原氧化石墨烯复合后,TiO_2导带上的电子转移至石墨烯表面,实现了光生电子和空穴对的有效分离,进而提高了光催化效率.     

石墨烯薄膜修饰TiO2纳米管光电极制备及性能

为提高TiO₂光催化剂的可见光催化活性,采用阳极氧化法制备了高度有序的TiO₂纳米管,利用阳极电化学沉积构筑了石墨烯薄膜修饰的TiO₂纳米管光电极,并利用扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱及紫外-可见漫反射光谱对其表观形貌、组成结构及光吸收性能进行表征．结果表明:石墨烯有效地修饰在TiO₂纳米管表面,且以透明薄膜形式存在．此外,石墨烯薄膜修饰显著拓展了TiO₂纳米管的可见光响应范围．以甲基蓝为探针分子,考察了阳极沉积电压及沉积时间对所制备石墨烯薄膜／TiO₂纳米管光电极光催化性能的影响．结果表明:阳极沉积电压为+0.8 V、沉积时间为10 min时,制备的石墨烯薄膜／TiO₂纳米管光电极对甲基蓝的光催化降解效果最佳．模拟太阳光下光照120 min对甲基蓝的降解率为65.9％,是纯TiO₂纳米管光电极的1.35 倍．     

BaTiO_3/TiO_2纳米管复合薄膜的制备及其对304不锈钢光生阴极保护性能研究

以阳极氧化法制备的TiO_2有序纳米管阵列为反应物和模板,采用微波水热法成功原位制备了BaTiO_3/TiO_2纳米管复合薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)等方法对复合薄膜的物相、形貌、尺寸及化学组成进行表征。利用电化学综合测试系统测量304不锈钢耦接微波水热不同时间制备薄膜后的电极电位、光电流密度和电化学阻抗谱(EIS)。结果表明,微波水热反应20 min制备了BaTiO_3/TiO_2纳米管结构,随着微波水热时间的延长,纳米管壁厚不断增加,管口内径不断减小,反应时间过长(60 min)会破坏纳米管形貌。相比耦接TiO_2纳米管薄膜的304不锈钢,耦接微波水热反应20min制备的复合薄膜的304不锈钢在白光照射下具有更负的电极电位(E=-500mV),更高的光电流密度(46μA/cm~2),更小的阻抗值(R_(ct)=552.6Ω·cm~2),这是由于BaTiO_3与TiO_2的协同效应减缓了光生电子-空穴的复合几率,提高了光量子效率,从而改善了对304不锈钢的光生阴极保护性能。     

聚酰亚胺/Al_2O_3纳米复合薄膜性能的研究

采用原位聚合法制备聚酰亚胺/Al2O3无机纳米复合薄膜,利用透射电镜(TEM)测试掺杂前Al2O3纳米颗粒的尺寸,采用X射线衍射(XRD)分析薄膜相结构,利用紫外光谱仪等测试方法研究组分对复合薄膜的紫外可见光吸收光谱、热稳定性和耐电晕老化时间的影响.研究表明:Al2O3纳米颗粒掺杂到PI复合薄膜后,颗粒尺寸无明显变化,Al2O3纳米颗粒掺杂良好,能够与聚酰亚胺高分子链形成有机/无机复合结构;复合薄膜的紫外光吸收率提高,出现吸收峰红移现象;随着Al2O3纳米颗粒含量的增加,薄膜的热分解温度和耐电晕老化时间先增大后减小,当Al2O3纳米颗粒的质量分数达到25%时,热分解温度最高,比纯PI薄膜提高20℃以上;耐电晕老化时间最长,达到纯PI薄膜的11倍.     

纳米TiO_2薄膜的制备与光催化性能的研究

利用半导体光催化降解有机废物、消除环境污染的研究近年来已引起人们的关注,其中ＴｉＯ２被认为是较理想的光催化剂。但现在研究较多和普遍采用的是ＴｉＯ２粉末悬浮相光催化剂,由于其易失活、易凝聚和难回收等缺点,因而限制了光催化应用的发展［１］制备负载型光催化剂,例如在玻璃、石英等基质上制备ＴｉＯ２光催化薄膜,则可以克服上述缺点如果制得的是纳米超细微粒构成的薄膜,由于纳米粒子存在表面效应和量子尺寸效应,则可以大大提高薄膜的光催化活性有研究表明,ＴｉＯ２微粉粒径小于１６ｎｍ时,有明显的量子尺寸效应和高…     

TiO_2纳米晶和薄膜的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米晶和薄膜,分别用X射线衍射(XRD))和差热-热重分析(DTA-TGA)对不同温度热处理的样品进行了表征,并考察了薄膜的光催化性能.结果表明:在500℃焙烧2h制备的TiO2纳米晶及薄膜具有完整的锐钛矿相结构,粒径约30nm左右,60min内甲基橙降解率可达到90%,具有很好的光催化活性.     

纳米TiO_2/CaCO_3-玄武岩纤维复合改性沥青的路用性能

为了同时改善沥青高温稳定性和低温抗裂性,本文选用纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维对沥青进行复合改性。采用锥入度试验、软化点试验、延度试验、黏度试验、动态剪切流变试验以及低温弯曲蠕变试验对复合改性沥青的高温稳定性和低温抗裂性进行评价。结果表明:掺入纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维可有效提升沥青的抗剪切强度和黏结力,增强高温抗永久变形能力;掺入纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维后沥青低温延展性降低,在改性材料掺量较低时弯曲蠕变速率升高,低温应力松弛能力增强,改善了低温性能;同时掺入两种改性材料对于沥青性能的改善作用具有叠加效应,在沥青路面中进行应用有利于进一步提高其使用寿命。     

CdS复合TiO_2薄膜的制备及其太阳光光催化性能

采用溶胶 凝胶法 ,通过旋转涂膜工艺在玻璃表面制备CdS复合TiO2 薄膜。利用紫外 可见光分光光度计、激光椭圆偏振光测厚仪等仪器研究了CdS复合量、涂膜层数以及热处理温度对甲基橙光催化降解的影响。CdS最适宜的复合量为 45 %、太阳光光催化降解的最佳涂膜层数为 2 ,涂膜热处理的最适宜温度为 5 0 0℃