La3+掺杂CdS/TiO2复合膜的制备及性能表征

采用溶胶-凝胶和旋涂工艺在普通玻璃表面制备La3+掺杂CdS/TiO2薄膜,采用XRD和UV-VIS等测试手段研究了CdS复合量、La3+掺杂量、焙烧温度和镀膜层数对La3+掺杂CdS/TiO2薄膜的结构、光学性能及光催化性能的影响.结果表明,经过合理掺杂和复合技术制备的TiO2纳米复合膜具有比单独掺杂或复合薄膜更好的光催化能力.当CdS的复合量40%(CdS/TiO2摩尔比0.4)、La3+掺杂量0.5%(La3+/Ti4+摩尔比0.005)、焙烧温度600℃、膜层数为6时,薄膜在可见光区域具有良好的透过率,在太阳光下4 h对0.4 mg·L-1甲基蓝溶液的降解率可达到60%以上.     

用于复合型薄膜电极的TiO2-ZnO复合溶胶的研究

为了制备TiO2-ZnO复合型薄膜电极,本研究采用了不同Ti/Zn摩尔比,探讨TiO2与ZnO溶胶混合方法对TiO2-ZnO复合型薄膜结构与性能的影响.溶胶制备方法为溶胶-凝胶法( sol-gel),两种复合溶胶的Ti/Zn摩尔比为3∶1及1∶1.对两种混合溶胶分别进行了差热-热重分析(TG-DTA)及XRD分析.测试结果表明:Ti/Zn(摩尔比)=3∶1复合溶胶的差热-热重曲线在370℃和415℃两个温度点出现较为明显的放热峰.对应XRD分析中也显示热处理后的溶胶中出现了锐钛矿和偏钛酸锌这两种晶相,Ti/Zn(摩尔比)=1∶1复合溶胶的差热-热重曲线仅在450℃出现一个明显放热峰,其对应XRD分析显示,在各个热处理温度下,该复合溶胶仅含有唯一晶相偏钛酸锌.两种混合溶胶测试分析表明,以直接混合TiO2及ZnO溶胶的方式,薄膜中将会出现偏钛酸锌,偏钛酸锌具有高介电常数,即具有较低的绝缘性能和较高的导电性能,用于半导体薄膜中可能会有益于光电性能的提高.本文还采用Ti/Zn(摩尔比)=3∶1混合溶胶在未腐蚀和已腐蚀玻璃载体上进行了镀膜实验,对热处理后的样品进行了表面及断面的SEM研究,发现采用分步热处理方式,可以得到较为理想的薄膜,基体腐蚀与否对薄膜和基体的结合性甚微.     

玻璃表面上掺杂ZnFe2O4的TiO2薄膜光催化性能的研究

采用溶胶－凝胶法在玻璃表面制备了掺杂ZnFe2O4的TiO2薄膜，通过改变ZnFe2O4的掺杂量和薄膜的热处理温度，研究了ZnFe2O4对TiO2薄膜光催化性能的影响。利用紫外光谱、SEM、XRD等测试手段指出了在TiO2薄膜中掺杂ZnFe2O4后，能较大幅度地提高TiO2薄膜的光催化活性。     

金属离子共掺杂TiO2薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法在毛玻璃表面制备了均匀透明的过渡金属与稀土金属离子共掺杂纳米TiO2薄膜,并用甲基橙进行了该薄膜的光催化降解性能的实验研究。借助于X射线衍射、扫描电子显微镜及光电子能谱测定对共掺杂T iO2纳米薄膜进行了表征。结果表明,薄膜主要为锐钛矿相,膜表面无开裂现象,TiO2颗粒分布均匀,能谱图中有共掺杂离子的明显特征峰。混合掺杂比单元素离子掺杂催化效果好。     

镍离子掺杂对TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶工艺在平板玻璃表面制备镍离子掺杂改性的TiO2薄膜,借助DTA-TG,XRD,SEM等测试手段探讨了镍离子掺杂TiO2薄膜的层数及热处理温度对掺杂前后的TiO2薄膜在太阳光照射下的光催化效率的影响。结果表明：适量掺镍离子的TiO2薄膜,对直接利用太阳光进行光催化降解有一定的效果。从薄膜紫外吸收光谱分析可知,涂3层膜的掺Ni^2 的TiO2薄膜在烧成温度为550℃时的光催化效果最好,可以提高光催化活性,在污水处理和抗菌防霉方面亦有一定的作用。     

Al2O3/TiO2复合膜的结构及光催化性能

利用电沉积方法在铝硫酸阳极氧化膜表面制备了具有光催化活性的T iO2薄膜。分析了A l2O3/T iO2复合膜的结构,观察了薄膜表面形貌及断面构造,并分析了薄膜表面的化学成分,通过紫外光照射下甲基橙溶液的光催化降解反应初步研究了该复合膜的光催化活性。结果表明,未经热处理的A l2O3/T iO2复合膜处于非晶态,550℃热处理3 h后,T iO2转变为锐钛矿结构;沉积在铝氧化膜表面的T iO2薄膜厚度约5μm,呈均匀不连续状态,表面存在大量裂纹,电沉积T iO2过程中基体氧化铝存在着部分溶解;薄膜表面主要由T i、O两种元素构成,同时存在较少量的A l、S、K等元素。该A l2O3/T iO2复合膜可光催化降解甲基橙溶液,具有光催化活性。     

凝胶热处理方式对Fe-TiO2薄膜表面形态及亲水性能的影响

实验采用溶胶-凝胶法,以聚乙二醇（PEG）为致孔剂制备了仿生的Fe3+掺杂TiO2（Fe- TiO2）多孔薄膜。应用TG-DSC分析了凝胶薄膜的热分解行为,采用SEM、XRD及接触角测定仪等分析测试手段分别考察了两种热处理方式对形成薄膜的表面形态、相态以及亲水性的影响。结果表明：由恒温方式处理得到的薄膜连续无裂纹,其表面形成了分布均匀的、直径2～5 μm的球面形气孔,而升温方式得到的薄膜其表面形成了分布均匀的、直径约100 μm的葵花状斑块;溶胶不经陈化得到的薄膜为无定形,而经80 ℃、8 h陈化后制备的薄膜为锐钛型;采用Fe3+掺杂及在薄膜表面形成气孔,能显著提高TiO2薄膜的亲水性,并且恒温热处理方式得到的薄膜其亲水性优于升温方式得到的薄膜样品。     

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。     

Ag-TiO_2薄膜的制备与光催化性能研究

以钛酸丁酯为钛的前驱体,硝酸银为银物种掺杂给体,采用溶胶-凝胶法制备经Ag掺杂改性的TiO2溶胶,利用浸渍提拉法在普通玻璃片上制得了Ag-TiO2薄膜,以甲基橙溶液为模拟污染物,研究了煅烧温度、掺银量对Ag-TiO2薄膜光催化活性的影响。结果表明,随煅烧温度的升高,TiO2的结晶度提高,复合薄膜表面的TiO2颗粒形貌逐渐变为规则形状,当煅烧温度为500℃时,复合薄膜具有较好的光催化活性。随着掺银量的增加,复合膜的光催化活性先增大后减小,当AgNO3质量分数0.5%时,复合薄膜具有较好的光催化活性。     

Ag-TiO2薄膜的制备与光催化性能研究

以钛酸丁酯为钛的前驱体,硝酸银为银物种掺杂给体,采用溶胶-凝胶法制备经Ag掺杂改性的TiO2溶胶,利用浸渍提拉法在普通玻璃片上制得了Ag-TiO2薄膜,以甲基橙溶液为模拟污染物,研究了煅烧温度、掺银量对Ag-TiO2薄膜光催化活性的影响。结果表明,随煅烧温度的升高,TiO2的结晶度提高,复合薄膜表面的TiO2颗粒形貌逐渐变为规则形状,当煅烧温度为500℃时,复合薄膜具有较好的光催化活性。随着掺银量的增加,复合膜的光催化活性先增大后减小,当AgNO3质量分数0.5%时,复合薄膜具有较好的光催化活性。     

在可见光照射下金属离子改性二氧化钛水溶胶对甲基橙的降解

以钛酸四丁酯为前驱物,采用沉淀胶化法制备了TiO2水溶胶,比较了制备方法对TiO2水溶胶性能的影响,并用TiO2水溶胶制备薄膜.采用金属离子Fe3+[1]、Co2+和Ni2+对TiO2水溶胶进行改性,分析离子改性TiO2水溶胶的光吸收性能,发现金属离子与TiO2水溶胶形成了配位化合物.研究了金属离子改性对TiO2水溶胶...     

钨离子掺杂对钛片表面TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了负载在钛片上掺杂W⁶⁺的TiO₂薄膜光催化剂。研究结果表明,焙烧温度为520 ℃,TiO₂薄膜光催化剂活性最好;W⁶⁺的掺杂提高了TiO₂薄膜的光催化活性。当W⁶⁺掺杂浓度为6.04×10¹⁶个·cm^-3时,W⁶⁺-TiO₂薄膜光催化剂光催化活性最高,XRD结果表明,掺杂W⁶⁺前后TiO₂均为锐钛矿相,并未检测出任何钨的氧化物。     

改性TiO_2纳米薄膜及其可见光降解甲醛研究

以无机盐TiOSO4为主要原料,采用低温回流技术,于130℃下在玻璃基底上制备了TiO2纳米薄膜,研究了单离子掺杂和双离子掺杂对材料结构特性和可见光催化降解甲醛特性的影响。结果表明,选取La3+和Fe3+分别掺杂以及以2种离子共同掺杂,在可见光下对甲醛气体的降解试验中,TiO2基薄膜均表现出较高的光催化活性,尤其是在2种离子双掺杂的情况,在6 h可见光照射下,对甲醛的降解率达到90%。纳米尺度的锐钛矿结构以及离子掺杂改变TiO2材料带隙结构是该薄膜材料具有可见光催化活性的根本原因。     

粉末状和薄膜状TiO2对敌敌畏的光催化降解

在光照条件下,光催化剂TiO2有很强的氧化能力,能有效降解水中的有机污染物[1],因而日益受到人们的关注.目前,研究最多的胶体溶液和颗粒悬浮体系因其难于分离、回收而限制了实际应用,因此催化剂固定问题急需解决.近年来,国内外对TiO2薄膜催化剂做了许多探索[2,3],取得了一些进展.本文用溶胶-凝胶法制备了一种粉末状TiO2光催化剂和两种薄膜型TiO2光催化剂,并进行了结构和形貌的表征,对敌敌畏稀释液做了光催化降解实验,并与粉末状TiO2进行对比.结果表明:薄膜TiO2催化剂优于粉末TiO2催化剂.     

复合纳米TiO2薄膜银钛协同抗菌与净化研究

通过水热法制备了Mo、N共掺杂的TiO2纳米管,再将其分散制备成溶胶,用电泳沉积在氧化铝基材上成膜,再将薄膜经AgCl溶胶浸泡后紫外光照制备Ag／Agcl／TiO2薄膜。考查在银钛协同效应下复合材料的光催化活性与抗菌性能。结果表明,复合后的Ag／Agcl／TiO2薄膜通过银钛协同作用极大地提高了其抗菌和净化性能。     

新型纳米光催化薄膜的结构设计与应用研究

采用溶胶-凝胶法分别制备了TiO2/ZrO2、TiO2/ZrTiO4、TiO2/SiO2等异质结构纳米薄膜.本文对形成溶胶的各成分配比、粘度以及薄膜样品的热处理工艺等进行了探讨,同时用喷涂法在瓷砖上成功制备光催化薄膜,用SEM对薄膜的外貌特征进行了表征,并利用紫外-可见分光光度计研究了薄膜吸收光谱的变化,用分光光度法研究了异质结构薄膜对甲基橙溶液的降解,探讨了过渡层对薄膜的光催化效率和抗失活稳定性的影响.结果表明,TiO2/ZrO2、TiO2/ZrTiO4薄膜中的晶粒尺寸减小,薄膜的光催化活性和抗失活稳定性均有较大提高,并可以用工厂方法制备大面积薄膜.     

纳米二氧化钛薄膜光催化剂的合成及特性

研究采用溶胶-凝胶技术以载玻片为基质制备了纳米TiO2薄膜,向溶胶中添加乙酰丙酮后改善了溶胶的稳定性及薄膜的牢固性。用扫描探针显微镜(DFM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)及X射线光电子能谱(XPS)对薄膜进行了表征。结果表明:扫描探针显微镜(DFM)观察到薄膜中颗粒的粒径为20~40nm,X射线衍射(XRD)表明TiO2为锐钛型,用红外光谱(IR)表征了溶胶及粉末样品的物性并探讨了反应的机理,X射线光电子能谱(XPS)结果显示薄膜中除含有Ti、O元素外,还有少量从玻璃表面扩散至薄膜中的Na和Si元素。TiO2薄膜对光降解甲基橙水溶液具有很好的光催化性,通过掺SnO2、酸处理途径明显提高了其性能。     

微流控芯片中TiO2薄膜的低温制备

在玻璃微流控芯片中,在低温条件下以溶胶凝胶法及水热处理法制备TiO2薄膜.考察了溶胶处理方式、水热流速、水热时间等因素对纳米TiO2薄膜的稳定性影响,考察了涂层次数、元素掺杂等因素对微流控芯片的光催化性能的影响.实验结果表明:100 μL/h流速下水热3 h获得的5层纳米TiO2薄膜芯片光催化降解亚甲基蓝,降解率可达到42.9％,且具有较高的稳定性.掺杂Si可以明显提高TiO2薄膜的光催化性能,亚甲基蓝降解率可达97.1％.     

二氧化钛光催化降解废水中污染物的研究进展

介绍了TiO2光催化氧化法降解废水中污染物的作用机理。根据近年来的研究成果,对TiO2纳米粉体和TiO2薄膜的研制方法进行了归纳。分别介绍了悬浮式光催化反应器和固定式光催化反应器,讨论了它们各自的优点和缺陷。     

掺铈纳米TiO_2薄膜的光催化灭菌性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了具有较高催化灭菌活性的掺铈纳米TiO2薄膜,并用XRD、HRTEM等手段进行了表征,研究其膜的结构和特性。试验表明:铈的掺杂能有效提高纳米TiO2薄膜的光催化灭菌能力,在热处理温度为550℃,掺铈质量分数(m(Ce)/m(TiO2))为3%条件下,其杀灭大肠杆菌率为96.3%。