纳米TiO2的沉淀法制备及表征

用廉价的TiCl4作原料,采用简单易行的沉淀法制备出了平均粒径为20nm的锐铁矿型纳米TiO2粉体,确定了最佳煅烧温度为500℃.XRD结果表明,400℃煅烧后的产物为锐铁矿型纳米TiO2,在600℃煅烧后的产物仍保持锐铁矿晶型,而在700℃煅烧后的产物才开始出现金红石型TiO2,但粉体的主要晶型仍为锐铁矿型.     

锌掺杂纳米TiO2光催化去除水中腐殖酸研究

采用溶胶—凝胶法制备掺锌纳米TiO2光催化剂,用XRD、SEM等方法表征了催化剂的晶体结构及表面形貌,并实验研究了光催化去除水中腐殖酸的能力。结果表明:Zn2+掺杂能够提高纳米TiO2的光催化活性,当掺锌量为2%时,焙烧温度为500℃,制备的催化剂活性较好。当腐殖酸浓度为10 mg/L,溶液pH=6.5,催化剂投加量为2 g/L时,在紫外灯光照射3 h下,掺锌量为2%的纳米TiO2对水中腐殖酸的降解率可达94.19%。     

铬银共掺杂改性纳米TiO2光催化剂及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,利用溶胶凝胶法制备了Cr/Ag共掺杂的TiO2纳米材料.采用XRD、SEM、EDS等测试分析技术对掺杂纳米TiO2粉体进行了表征;以甲基橙为降解物,在太阳光照射条件下研究了掺杂对光催化活性的影响.研究结果表明:掺杂后的纳米TiO2的光催化性能明显提高,优于纯TiO2.当共掺杂的比例为Cr 1.0%/Ag 0.5%时,样品的效果最佳,对甲基橙的3h降解率达到97.63%.     

空心玻璃微珠/纳米TiO2复合材料的制备与表征

为了获得催化活性高、抗磨耗性能强的光催化复合材料,研究通过冷-碱腐蚀处理手段和高温黏附技术,制备空心玻璃微珠-纳米TiO₂光催复合材料. 利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和UV-Vis等设备,对样品进行表征. 以汽车尾气为降解对象,采用搓揉试验机和自制的环境测试系统,分别测试复合材料的抗磨耗性能与光催化效能. 结果表明,纳米TiO₂能够较好地附着到空心玻璃微珠表面,空心玻璃微珠-纳米TiO₂光催化复合材料相对于纯纳米TiO₂具有更强的透光能力和光催化降解能力. 该复合材料对汽车尾气中的一氧化氮和二氧化氮均有显著的降解效果,氮氧化物的净化效果高于一氧化碳和二氧化硫,具有较好的抗磨耗能力.     

Eu3+掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Eu3+掺杂的纳米TiO2粉体。以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了掺杂纳米TiO2粉体的光催化性能,并讨论了掺杂TiO2粉体的加入量、亚甲基蓝溶液的初始浓度、pH值以及稀土元素掺杂量和烧成温度等对样品光催化性能的影响。结果表明:在样品加入量为0.15 g/50 mL,亚甲基蓝溶液的初始浓度为10 mg/L,pH=7时样品的光催化性能最佳。稀土元素的最佳掺杂量(摩尔比)为n(Eu3+)∶n(TiO2)=0.5%,样品的热处理温度在500～550℃时,样品表现出较好的光催化活性。掺杂TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果,反应4 h降解率达到88.16%,优于同等条件下制备的纯TiO2粉体。     

离子掺杂和氢气氛处理对TiO2光催化性能的影响

研究了过渡金属离子、稀土金属离子或N、C阴离子对TiO2掺杂,以及在氢气氛条件下处理TiO2,使其具有可见光光催化活性.过渡金属离子掺杂,可在TiO2晶格中引入缺陷,促进电子-空穴的分离或复合;稀土金属掺杂有利于提高TiO2的光催化活性,光催化活性的增加可能是由于稀土金属掺杂,增加了TiO2对污染物的吸附、促进了TiO2红移到较高的波长,以及其表面电子迁移速率的增加阻止了电子-空穴复合;C、N阴离子掺杂或在氢气氛条件下对TiO2进行处理,可能会产生TiO2-xCx、TiO2-xNx、TiO2-x等半导体,晶体颜色由浅变深,促进对光吸收波长的红移,有利于可见光催化活性的提高.     

沸石负载Mn,N共掺杂TiO2及光催化性能

为提高传统TiO₂光催化剂的可见光催化活性,本文采用溶胶-凝胶法合成了Mn,N共掺杂TiO₂光催化剂,改善了传统TiO₂光生载流子易复合的问题;进一步采用沸石作为载体对改性后的TiO₂样品进行负载,解决了传统光催化剂存在的难分离回收问题,以达到光催化剂可重复使用的目的.借助X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外分光光度计、傅立叶变换红外光谱仪等测试手段对Mn,N共掺杂TiO₂光催化剂的结构、元素组成、微观形貌和光催化降解性能进行系统分析与研究.研究结果表明,沸石负载Mn,N共掺杂TiO₂的样品较未改性的TiO₂样品具有更高的光催化降解活性,在可见光照射下,在最优掺杂条件下获得的TiO₂光催化剂在60 min内对孔雀石绿的降解率可达到97%,这主要归因于锰离子掺杂能够对TiO₂光生载流子的复合产生抑制作用,促进光生电荷分离,与此同时氮元素掺杂可有效拓宽TiO₂半导体光催化剂光响应范围.此外,经过5次循环使用后,对孔雀石绿的降解率没有较大程度的减弱,依然能够维持在88%以上,表明沸石负载Mn,N共掺杂TiO₂的样品具有较好的光催化循环稳定性.     

陶粒负载纳米TiO2光催化降解水中腐殖酸

采用溶胶-凝胶法制备了以陶粒为载体的新型、高光催化活性的复合光催化剂TiO2/陶粒,使用XRD、TG-DTA、FT-IR进行表征;以腐殖酸为目标降解物,探讨了光催化氧化降解腐殖酸的规律,考察了催化剂投加量、腐殖酸溶液初始浓度、初始pH值、光强、反应时间、焙烧温度等因素对腐殖酸去除效果的影响.结果表明,在700℃温度下焙烧的催化剂具有最大光催化活性;腐殖酸的去除率随腐殖酸初始浓度和pH值的降低而增大;催化剂经重复使用几次后,仍具有较高的光催化性能.     

直接沉淀法制备纳米TiO2粉体的研究

以工业偏钛酸为原料,在添加特殊分散剂并进行冷水浴的情况下,用直接沉淀法制备出了纳米TiO2粉体。实验研究了硫酸氧钛溶液的浓度,分散剂的添加量,以及煅烧温度对产物的影响。实验结果表明：硫酸氧钛的浓度为0．4mol／L时可得到粒径约为40nm的前驱体（TiO（OH）2）粉体;分散剂的最佳加入量是TiOSO4的2‰（质量比）;TiO2向金红石相转变的温度是850℃。本实验还确定了TiOSO4溶液制备中的一些参数。     

超声波制备TiO2光催化降解气相苯的研究

文章以钛酸四丁酯为原料,采用超声波分散450℃焙烧物得到了纳米TiO2光催化剂,以苯为模拟气体,在静态反应装置中考察了该催化剂对气相苯的光催化降解性能。结果表明,采用超声波制备的TiO2光催化剂能显著提高对苯的光催化降解性能,超声波制备的TiO2上苯转化率是搅拌制备的TiO2的1.7倍。BET结果显示超声波制备的光催化剂比表面比搅拌制备的光催化剂高;XRD表征结果表明TiO2呈锐钛型;紫外-可见漫反射结果显示超声波制备的TiO2在可见区吸收增强。     

离子束增强沉积制备Li掺杂ZnO薄膜

利用离子束增强沉积(IBED)法制备了Li掺杂ZnO薄膜(LZO),溅射靶为Li/Zn原子比为5％ZnO的陶瓷靶,实验结果显示:IBED法制备的(LZO)薄膜具有ZnO纤锌矿结构,在500℃高纯氩气下退火35min,薄膜表现为p型导电,薄膜的最低电阻率为35.03Ω·cm,制备的薄膜在可见光范围内的平均透过率在80％以上,p型LZO薄膜禁带宽度小于本征ZnO(3.37eV).     

液相沉淀法制备云母玻璃陶瓷粉体的品化行为

为了获得致密的云母玻璃陶瓷烧结体,采用液相沉淀法制备出分散性好的复合氧化物前驱粉体,粉体经两步法晶化热处理后得到主晶相为氟金云母(NaMg3AlSiO3O10F2)的可加工云母玻璃陶瓷粉体.采用DTA/TGA,FT-IR,XRD,TEM分析了粉体的晶化过程.结果表明,液相沉淀制备的前驱粉体为非晶态,颗粒呈近球形,颗粒尺寸大约在10～20 nm之间,大小比较均匀,有少量团聚现象.在经过晶化热处理后的粉体形貌主要呈片层状;氟金云母相结构在600 ℃左右开始析出,在650 ℃时形核速率最大,同时伴随有少量的镁橄榄石(Mg2SiO4)和霞石(NaAlSiO4)析出;粉体经两步法晶化热处理后粉体晶化度达到45%左右.     

液相沉淀法制备Al_2O_3-SiO_2-CaF_2系玻璃粉体的晶化特性

采用液相沉淀法制备了超细A l2O3-S iO2-CaF2系玻璃粉体,并对粉体进行了不同温度下的热处理,借助XRD、TEM、DSC等手段研究了初始粉体特征及晶化特性.结果表明,液相沉淀初始粉体呈典型的非晶态特征,粉体颗粒呈近球形形貌,颗粒尺寸在30~70nm范围内;温度在500~800℃范围内,粉体发生一系列析晶转变,在温度约为545℃时优先析出CaF2晶相,随温度升高,依次析出A l2S iO5、Ca2S iO4等晶相.     

反应介质对沉淀法合成CaF_2粉体结构的影响

以硝酸钙、氟化钾为原料,二次去离子水、无水乙醇为介质,采用直接沉淀法制备出不同粒径的氟化钙纳米粉体,利用XRD、FE-SEM对制备的CaF2纳米粉体进行了分析,研究了不同的介质条件对CaF2纳米粉体的形貌和粒径的影响。结果表明,两种介质条件下均能生成氟化钙纳米颗粒。以去离子水为介质时,得到平均颗粒粒径在50nm左右的纳米粉体,生成的粉体分散性好。以无水乙醇为介质时,生成的粉体粒径在20nm左右,分布均匀。     

液相沉演法制备Al2O3-SiO2-CaF2系玻璃粉体的晶化特性

采用液相沉淀法制备了超细Al2O3-SiO2-CaF2系玻璃粉体,并对粉体进行了不同温度下的热处理,借助XRD、TEM、DSC等手段研究了初始粉体特征及晶化特性．结果表明,液相沉淀初始粉体呈典型的非晶态特征,粉体颗粒呈近球形形貌,颗粒尺寸在30-70nm范围内;温度在500-800℃范围内,粉体发生一系列析晶转变,在温度约为545℃时优先析出CaF2晶相,随温度升高,依次析出Al2SiO5、Ca2SiO4等晶相．     

掺镍离子纳米TiO2薄膜的制备及光催化性能分析

以钛酸四丁酯和无水乙醇为原料,加硝酸镍引入镍离子,采用溶胶-凝胶法和浸渍-提拉法在玻璃表面施涂膜层,镀膜速度控制在2～3mm/min.热处理以后,得到均匀透明的掺镍纳米TiO2薄膜.通过对样品分析得出:TiO2薄膜成分主要为锐钛矿相,且其纳米颗粒分布均匀,尺寸在50～100nm之间.对光催化降解甲基橙进行实验分析,结果表明:掺入镍离子后,提高了TiO2薄膜对甲基橙的光催化降解能力.不同的掺杂浓度,不同的烧结温度导致TiO2薄膜的光催化降解率不同.煅烧温度为400℃,掺镍摩尔浓度为3%时,光催化效果相对较好.     

不同配方下沉淀法制备羟基磷灰石的纯度

分别以Ca(NO3)2和NH4 H2 PO4及Ca(N()3)2·4H2O和H3PO4为起始原料,利用沉淀法制备了羟基磷灰石(HAP).结果表明,溶液pH值和煅烧温度对HAP纯度的影响规律是一致的.当pH值提高时,有助于获得较高纯度的HAP;随着煅烧温度的提高,HAP粉体纯度较好,但当煅烧温度超过1 000℃时,会造成HAP的分解.     

溶胶-凝胶法制备纳米氧化钛及其相变机理的研究

以钛酸四丁酯为前驱物,用溶胶-凝胶方法制得了纳米氧化钛（TiO2）粒子,并采用紫外拉曼光谱,可见拉曼光谱以及XRD进行表征,并计算了不同焙烧温度时TiO2表面和体相的晶相组成,以此为基础研究了TiO2的相变机理。XRD与可见拉曼光谱的结果一致,均表明体相区锐钛矿在600℃时开始向金红石转变。然而紫外拉曼光谱的结果却表明,焙烧温度高达765℃时,表面区锐钛矿才开始发生相变,即从锐钛矿到金红石的相变过程中存在体相和表面相变不同步的现象,金红石相是从相互接触的锐钛矿粒子的界面开始生成的。     

ZrO_2超细粉体化学沉淀法制备的工艺研究

本工作采用了化学沉淀法合成氧化锆超细陶瓷粉末，研究了各工艺参数对合成粉体性能的影响，并从胶体化学的角度分析了各参数对沉淀粒子所起的作用．发现只有将盐溶液浓度和ＰＨ值选择适当时，才能得到细小分散，粒径分布一致的氧化锆粉体．