三维Ag/TiO_2纳米网的制备及其光催化性能研究

采用阳极氧化法在钛网上制备了TiO_2纳米管阵列,并利用循环伏安法在纳米管表面沉积Ag,制备出Ag/TiO_2纳米复合材料。采用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、紫外-可见漫反射光谱等方法对复合材料的形貌、结构、光电性能进行了表征,并以2,4-二硝基苯酚为模型化合物考察了沉积Ag对复合材料光催化性能的影响。结果表明,沉积5圈Ag的Ag/TiO_2复合纳米材料光催化性能最佳,在模拟太阳光照射120 min后,2,4-二硝基苯酚可被完全降解。     

AgBr/TiO_2/硅藻土复合材料对罗丹明B光催化降解的研究

以硅藻土为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法和沉淀-沉积法,制备了异质结结构的Ag Br/TiO_2/硅藻土复合材料,对罗丹明B(Rh B)污染物光催化降解。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对复合材料晶型结构、形貌、元素化合价态和吸光性能表征分析。考察了不同摩尔比Ag Br/TiO_2对复合材料光催化性能的影响,并探究了复合材料的稳定性。结果表明,纳米TiO_2为锐钛矿晶型,Ag Br和TiO_2之间的异质结提高了复合材料的光催化活性;Ag Br和TiO_2摩尔比为0.20时,复合材料光催化活性最好。经过8次循环使用后,对Rh B的降解率仍保持在85%以上。     

AgBr/TiO_2/硅藻土复合材料对罗丹明B光催化降解的研究

以硅藻土为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法和沉淀-沉积法,制备了异质结结构的Ag Br/TiO_2/硅藻土复合材料,对罗丹明B(Rh B)污染物光催化降解。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对复合材料晶型结构、形貌、元素化合价态和吸光性能表征分析。考察了不同摩尔比Ag Br/TiO_2对复合材料光催化性能的影响,并探究了复合材料的稳定性。结果表明,纳米TiO_2为锐钛矿晶型,Ag Br和TiO_2之间的异质结提高了复合材料的光催化活性;Ag Br和TiO_2摩尔比为0.20时,复合材料光催化活性最好。经过8次循环使用后,对Rh B的降解率仍保持在85%以上。     

纳米TiO_2/硅藻土复合材料光催化降解甲基橙的研究

以提纯硅藻土为载体原料,钛酸四丁酯为TiO_2前驱体,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO_2/硅藻土复合材料。通过XRD、SEM对复合材料晶型结构和形貌表征分析,以甲基橙为目标污染物,考察复合材料对甲基橙光催化性能影响。结果表明,TiO_2负载量为37.67%制备的复合材料光催化活性最好,TiO_2为锐钛矿和金红石混晶型。甲基橙溶液初始浓度为10 mg/L,催化剂用量为2 g/L,pH=2时,甲基橙溶液降解效果最好。     

纳米TiO_2/硅藻土复合材料光催化降解甲基橙的研究

以提纯硅藻土为载体原料,钛酸四丁酯为TiO_2前驱体,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO_2/硅藻土复合材料。通过XRD、SEM对复合材料晶型结构和形貌表征分析,以甲基橙为目标污染物,考察复合材料对甲基橙光催化性能影响。结果表明,TiO_2负载量为37.67%制备的复合材料光催化活性最好,TiO_2为锐钛矿和金红石混晶型。甲基橙溶液初始浓度为10 mg/L,催化剂用量为2 g/L,pH=2时,甲基橙溶液降解效果最好。     

TiO_2/FeOOH/硅藻土纳米复合材料的制备和光催化性能研究

采用分子组装的方法,以硅藻土为基底制备TiO_2/硅藻土、TiO_2/FeOOH/硅藻土纳米复合材料,通过UV-Vis、TEM方法对材料进行表征,以甲基橙溶液为目标降解物探究纳米复合材料的光催化性能,结果表明,基底制备TiO_2/硅藻土、TiO_2/FeOOH/硅藻土纳米复合材料对甲基橙均有不错的降解率,其中TiO_2/FeOOH/硅藻土纳米复合材料降解率达到67.16%。     

WC/TiO_2纳米复合材料晶相形成机理及电催化性能

以金红石相纳米TiO_2为载体,偏钨酸铵为钨源,采用表面修饰技术制备了纳米复合材料的前体,将前体在甲烷/氢气气氛下还原碳化并采用XRD对其进行表征,研究了还原碳化温度、时间对纳米复合材料晶相组成的影响,并探讨了WC/TiO_2纳米复合材料的形成机理。通过扫描电子显微镜、热重-差热分析等手段对WC/TiO_2纳米复合材料的形态结构和热稳定性进行了表征。采用循环伏安法研究了纳米复合材料物相组成与电催化性能之间的关系,结果表明由WC和TiO_2两相组成的WC/TiO_2纳米复合材料对对硝基苯酚电还原反应的电催化性能最佳。     

Ag纳米粒子改性MoS_2/暴露(001)面TiO_2二维复合材料及其可见光催化性能研究

以钛酸四丁酯、氢氟酸、钼酸钠、硫代乙酰胺和硝酸银为原料,利用水热法和光沉积法成功在二硫化钼(MoS_2)/暴露(001)面TiO_2二维复合材料上沉积了银纳米粒子(Ag)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见吸收(UV-vis)对样品的相组成、表面形貌、表面元素组成和光响应范围进行表征测试,并在可见光下考察了复合材料降解亚甲基兰(MB)的光催化性能。结果表明粒径约为20~30 nm的Ag颗粒成功负载在MoS_2/暴露(001)面的TiO_2纳米片上(MT-001),Ag纳米粒子的等离子共振效应有效的改善了MT-001纳米片的光催化性能,改性后复合材料对MB的最佳降解率为89.72%,为同等条件下纯TiO_2纳米片的1.55倍。     

纳米Ag/TiO2复合材料的抗菌性能

采用Sol gel法制备掺杂不同质量分数银的纳米Ag/TiO2复合材料,研究了其对抗菌性能的影响。结果表明,银掺杂后的复合材料和应用其整理的纺织品不需紫外光照射就具有较强的抗菌性能,对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的透明抑菌圈达到13～17mm。复合材料中银的掺杂能抑制粒径的长大,促进TiO2从锐钛型向金红石相的转移,但其质量分数对复合材料的抗菌性能影响不大。n(Ti)∶n(Ag)=20∶1时,复合材料的抗菌性能最佳,透明抑菌圈达到17mm。     

Ag/SBA-15材料的制备及其CO催化氧化性能研究

采用2种不同方法将金属Ag浸渍在SBA-15上制备Ag/SBA-15复合材料,通过SEM、UV-Vis、XRD对Ag/SBA-15复合材料进行表征,并对Ag/SBA-15进行CO气体催化氧化实验,评价Ag/SBA-15复合材料的催化性能。结果表明,去除模板剂后浸渍合成的Ag/SBA-15的催化性能较好,其中金属负载量为1%的产品催化性能最好,催化所需的温度最低,CO转化率最高。     

负载有Ag纳米粒子的TiO2准一维复合材料制备及其SERS效应

采用紫外光还原法和种子法制得了不同含量Ag纳米粒子负载的锐钛矿型TiO2纳米带复合材料。用各种测试技术对产物的物相、形貌、Ag负载情况以及SERS性质进行了一系列表征。测试结果表明,以紫外光还原法获得的产物中Ag完全负载在TiO2纳米带表面,其粒径主要处在10～50 nm间,且Ag负载量随着还原次数增多而缓慢增加。在此基础上,以种子法制得的产物中Ag负载量则显著增大,覆盖率可达80 %以上。这种含Ag纳米复合材料具有检测吡啶分子的SERS活性,其Ag负载量越多,SERS效应越明显。     

高岭土/TiO_2纳米复合材料的制备与颜料性能研究

以TiCl_4为原料,采用化学沉积法在高岭土粉体表面沉积二氧化钛纳米膜,经900℃煅烧后,制备了锐钛型TiO_2纳米膜包覆的高岭土/TiO_2纳米复合材料。以煅烧后的高岭土/TiO_2复合材料为基底,偏钛酸为原料,采用室温直接沉积、加热回流技术在基底材料表面沉积TiO_2,进一步提高了高岭土/TiO_2复合材料表面的TiO_2含量。TiCl_4为原料制备的高岭土/TiO_2纳米复合材料的光散射系数是高岭土的2.5倍,白度略低于高岭土。偏钛酸为原料制备的高岭土/TiO_2纳米复合材料光散射系数是高岭土的6.5倍以上,具有良好的白度、亮度。制备的高岭土/TiO_2纳米复合材料具有良好的工业应用前景。     

二氧化钛/天然橡胶纳米复合材料的制备及性能研究

采用乳液共混法将纳米二氧化钛(TiO_(2))与天然胶乳直接混合,制备TiO_(2)/天然橡胶(NR)纳米复合材料,研究自然凝固、乙酸凝固、氯化钙凝固3种凝固方式和TiO_(2)用量对TiO_(2)/NR纳米复合材料性能的影响。结果表明:乙酸凝固制得的NR及TiO_(2)/NR纳米复合材料的综合性能最优;TiO_(2)的加入可有效提高NR复合材料的物理性能和耐老化性能;随着TiO_(2)用量的增大,TiO_(2)/NR纳米复合材料的物理性能明显提高,耐老化性能有一定程度提升。     

抗菌PVC纳米复合材料的制备

利用钛酸酯偶联剂对ZnO/Ag纳米抗茵剂改性处理,将改性后的抗菌剂与聚氯乙烯(PVC)均匀混合后混炼压片,制得抗菌PVC纳米复合材料.研究了ZnO/Ag纳米抗菌剂的分散工艺,并对抗菌PVC复合材料的抗菌性能及力学性能进行了评价.结果表明:改性后的ZnO/Ag纳米抗菌剂沉降率由94.0%减小到0.4%,亲油性和稳定性提高:抗菌PVC复合材料对大肠杆菌的抗菌率达99%以上,其拉伸强度和断裂伸长率随抗菌剂添加量的增加均呈先增后降的趋势.     

TiO_2-碳纳米管复合材料的制备和光催化性能

以多壁碳纳米管(MWCNT)为载体,四氯化钛为前驱体,经常压水解获得了TiO_2/MWCNT纳米复合材料,对纳米复合材料的晶相组成、形貌和微结构等进行了表征,测试了在酸性、中性、碱性3种体系下复合材料对甲醇的电催化氧化性能。结果表明:复合材料的晶相由锐钛矿、金红石和MWCNT组成,锐钛矿和金红石均匀地分布于MWCNT的外表面,且复合材料中锐钛矿和金红石的含量和分布与制备过程中钛与碳的质量比有关;TiO_2与MWCNT复合后,复合材料对甲醇的电催化氧化性能显著提高,且其性能与TiO_2在MWCNT外表面的含量和分布密切相关。方法 :采用常压水解法制备了TiO_2/MWCNT纳米复合材料,对纳米复合材料的晶相构成、外观等进行了表征,测试了在不同pH条件下复合材料对甲醇的电催化氧化性能。结果:TiO_2-碳纳米管复合材料对甲醇的电催化氧化性能显著提高,且其性能与TiO_2在MWCNT外表面的含量和分布密切相关。     

钙钛矿太阳能电池中TiO_2电荷传输性能调控的研究

采用水热/溶剂热法制备了3种锐钛矿TiO_2(纳米颗粒、纳米棒和纳米片),分别主要暴露(101)、(010)、(001)晶面。电化学阻抗谱和荧光光谱分析表明,3种TiO_2的电荷传输性能顺序为:TiO_2纳米颗粒TiO_2纳米棒TiO_2纳米片。将其作为电荷传输层分别应用于钙钛矿太阳能电池(FTO/致密层TiO_2/介孔层TiO_2/CH_3NH_3PbI3/Spiro-OMe TAD/Ag)中,发现电池的光电转化效率与TiO_2的电荷传输性能成正相关,即暴露(101)晶面的锐钛矿TiO_2纳米颗粒基钙钛矿太阳能电池的光电转化效率最高,可达13. 53%。     

纳米TiO_2-Ag复合材料抗菌机理及其在聚乙烯基体中分散性的研究

简要介绍了TiO_2光催化剂抗菌机理,提出了采用纳米技术制备纳米TiO_2,并与Ag复合;改善了TiO_2材料必须在光照下才有抗菌、除臭等功能的缺陷;讨论了TiO_2-Ag与聚乙烯复合时的分散性。     

纳米TiO_2含量对PVC/稻壳粉木塑复合材料性能的影响

将纳米TiO_2、稻壳粉、聚氯乙烯(PVC)和稳定剂等按一定比例混合,用挤出成型法制备PVC/稻壳粉木塑复合材料。考察纳米TiO_2添加量对PVC/稻壳粉木塑复合材料性能的影响。实验结果表明,随着纳米TiO_2含量的增加,木塑复合材料的力学性能、防水性能和热稳定性呈现先增加后降低的趋势,但木塑复合材料的表面颜色却随着纳米TiO_2含量的增加而逐渐变浅。当纳米TiO_2含量为1.00份时,木塑复合材料的综合性能最好,与未添加纳米TiO_2的木塑复合材料相比,其拉伸强度、冲击强度和弯曲强度分别提高了40.6%,62.2%和19.7%,8 d的吸水率从2.5%降低为1.6%,表面接触角从78.5°增加到82.1°,800℃时的残炭率从21.1%提高到29.5%。     

市场趋向

正纳米抗菌复合材料市场潜力巨大纳米抗菌复合材料已成为抗菌材料研究领域主流方向。纳米抗菌复合材料可分为三大类:即无机材料、有机材料及天然材料为基体的纳米抗菌复合材料。具体的主要有下列类别:(1)AgO类纳米抗菌复合材料;(2)ZnO类;(3)TiO_2类;     

TiO_2/PS复合材料力学性能的研究

聚苯乙烯具有优良的使用性能,但是其耐环境应力、抗冲击性能及耐溶剂性能较差,热变形温度较低(70～98℃),使它的应用受到限制。许多研究者利用不同材料对聚苯乙烯进行了改性研究。笔者采用硅烷偶联剂对纳米TiO_2进行了表面有机改性,采用熔融共混的方法制备了聚苯乙烯/TiO_2纳米复合材料。并测试其拉伸强度、冲击性能和维卡软化温度。结果证明,纳米复合材料的拉伸强度先增大后减小,改性后纳米TiO_2添加量为0.9wt%时,材料的拉伸强度达到最大值35.7MPa;冲击强度先增大后减小。改性后纳米TiO_2添加量为0.9wt%时,材料的冲击强度最大;随着纳米TiO_2量的增加维卡软化温度降低,但是幅度不大。