负载高催化活性TiO_2纳米管涤纶纤维的制备及其对甲醛降解的研究

为提高室内装饰织物对甲醛的催化降解能力,采用水热合成法制备了内径为5～7 nm,外径为10 nm左右,长度在数百纳米两端开口的TiO2纳米管(TiO2-NT),同时将TiO2-NT负载到碱减量处理的涤纶纤维上制得了催化纤维(TiO2-NT/PET).采用TEM、SEM、EDS、XRD对TiO2-NT进行了表征,同时考察了在紫外光照射下TiO2-NT/PET对有害气体甲醛的光催化降解能力.结果表明,TiO2(P25)经水热反应后由原来的锐钛矿和金红石混晶转变为无定型,经盐酸清洗和400℃煅烧后转变为单一的锐钛矿TiO2-NT;制得的TiO2-NT光催化活性较反应前提高了2倍以上.将这种高催化活性TiO2-NT负载于经碱减量处理的涤纶纤维制得的催化纤维对甲醛气体有明显的催化降解效果.     

水浴法后处理制备锐钛矿纳米管的研究

采用浓碱水热法,以P25为前驱体,在10mol/L的NaOH溶液中110℃加热制备了钛酸纳米管.将纳米管分散于去离子水中,80℃水浴加热制备出了锐钛矿纳米管.对纳米管进行TEM,DRS,XRD,BET分析测试,结果表明:水浴法后处理制备的锐钛矿纳米管维持了钛酸纳米管的基础结构,比表面一定程度下降,但是其晶型向催化活性高的锐钛矿转变,对于紫外光的吸收增强,吸收边界发生了一定程度的红移.降解活性艳红X-3B测试了其光催化性能,结果表明:80℃水浴法后处理后,纳米管的光催化活性得到显著提高,其中水浴12h得到纳米管催化活性最好.     

纳米TiO2的制备及其光催化降解茜素红的研究

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法成功制备了纳米TiO2粉末,用X射线衍射(XRD)对其进行了表征,并对影响其制备过程的因素进行了研究,讨论了不同焙烧温度对其光催化降解茜素红的影响.XRD结果显示,产物为锐钛矿型TiO2,其粒径为30.3nm,锐钛矿型TiO2的光催化活性明显高于金红石型TiO2,锐钛矿型向金红石型转变的临界温度在600～700℃之间.当焙烧温度为500℃时,其光催化降解茜素红效率最高,可达93%以上.     

Pt改性二氧化钛光催化去除溴酸盐

为提高二氧化钛光催化去除溴酸盐效率,采用浸渍法制备Pt/TiO2光催化剂,研究其在365 nm紫外光下光催化去除溴酸盐(BrO3-)活性及Pt负载量、煅烧温度、pH、溶解氧、有机物等因素对其光催化去除BrO3-活性的影响,考察其光催化去除BrO3-动力学.结果表明:PtCl4光敏化的作用显著提高了TiO2光催化去除BrO3-活性,最优Pt负载量为0.01％;Pt/TiO2最优煅烧温度为400℃;BrO3-去除率随pH降低而快速增加;溶解氧及有机物乙醇都抑制了Pt/TiO2光催化去除BrO3-;Pt/TiO2光催化去除BrO3-表现为一级反应动力学.     

蝶翅状Ag/TiO_2 NTs的制备及气相光催化性能研究

采用二次氧化法制备蝶翅状阵列式二氧化钛纳米管(TiO2NTs),通过光化学还原不同浓度Ag+,在其表面均匀负载Ag纳米颗粒(Ag/TiO2NTs).利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X线衍射仪(XRD)和紫外漫反射(UV-DRS)等对纳米管的形貌、元素组成、晶型和紫外—可见漫反射吸收光谱进行表征,利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)测试TiO2NTs和Ag/TiO2NTs对气相甲醇的紫外光催化降解性能.结果表明,Ag/TiO2NTs(0.01mol/L)在紫外光区表现出较好的吸收性能,肖特基结的形成使其光催化活性比纯TiO2NTs有显著提高.     

纳米TiO2的制备及氮等离子体改性的研究

采用醇盐钛酸四丁酯(TNB)的乙醇溶液,在70 ℃下进行分步水解与结晶,制备了锐钛矿相型纳米二氧化钛(TiO2)粉体并用氮等离子体辐照改性.以XRD、TG-DSC等方法对粉体进行了表征.用重铬酸根离子(Cr2O72-)还原为探针反应表征二氧化钛粉体的光催化性能;结果表明:当控制反应条件在pH=7、H2O/TNB的摩尔比为400,制备出的TiO2粉体经300 ℃热处理后产物的光催化性能最优;通过UV分析发现样品经氮等离子体辐照后,其吸收峰明显红移;辐照7 min所得样品的光催化性能最佳.表明氮等离子体辐照对样品的光催化性能有较大影响.     

TiO_2纳米管的光催化性及亲水性的研究

采用阳极氧化法在纯钛表面制备TiO2纳米管,并通过扫描电子显微镜(SEM)对其表面形貌进行了表征.通过检测被降解的亚甲基蓝溶液的吸光度来表征TiO2纳米管的光催化活性.利用OCA30视频接触角测量仪测量蒸馏水在TiO2纳米管上的接触角,以纯钛为对比来探讨TiO2纳米管的亲水性.结果表明,阳极氧化法成功在纯钛表面制备出排列紧密的TiO2纳米管层,TiO2纳米管具有良好的光催化性能和亲水性能,可使钛材表面具有防污、易洗、易干的自洁功能.     

铁磁性Fe3O4负载TiO2纳米粒子的制备表征及光催化活性

以FeSO4·7H2O和Degussa P25型TiO2(P25 TiO2)为原料,通过原位生长法制备了具有高催化活性及铁磁性的Fe3O4负载TiO2催化剂(Fe3O4/TiO2).采用高分辨透射电镜(HR-TEM),X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对所得催化剂的结构和性能进行了表征.紫外光催化降解乙酸溶液的结果表明,Fe3O4/TiO2的催化活性是P25 TiO2的3倍左右.基于上述研究,构建了新型磁性定位光催化体系,通过对弱酸性黄G溶液催化降解的研究,表明即使在无搅拌的状态下,该复合粒子也具有较高的光催化活性,并且可以通过外界磁场有效地分离并加以回收利用,是较为理想的光催化剂.     

氮掺杂TiO_2纳米管阵列的制备研究

采用阳极氧化法制备了孔径为60～80 nm,壁厚约为20～30 nm的高有序TiO2纳米管阵列,并通过氨气氛下退火处理对TiO2纳米管进行N掺杂.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、喇曼光谱(Raman)及X射线光电子能谱(XPS)对得到的薄膜进行表征.SEM结果显示,经掺N后样品仍呈纳米管阵列的有序结构.XRD和Raman光谱研究表明,经过阳极氧化并在NH3气氛中500℃退火30min的纳米管阵列为锐钛矿与金红石晶型共存的TiO2,且N的引入促进了TiO2纳米管在低温下由锐钛矿相向金红石相的转变.N掺杂样品XPS中出现了结合能位于399.7 eV的N1s峰,该峰来源于TiO2的间隙N杂质原子,显示此方法在TiO2纳米管中实现了有效的N掺杂.     

TiO2纳米晶的低温制备

以Ti(SO4)2为原料,利用微波辐射和低温水浴陈化,制备出粒径为4.0～7.0nm的锐钛矿相TiO2,用XRD、Raman光谱和TEM等对样品进行表征;考察了水浴陈化温度和微波辐射强度对纳米TiO2粒径及晶化度的影响;以甲基橙为目标降解物,考察了纳米TiO2的光催化活性.实验结果表明,沉化温度的升高能提高锐钛矿相纳米TiO2的晶化度和光催化活性,经微波辐射和90℃水浴陈化制备的纳米TiO2具有较好的光催化活性.     

Direct hydrothermal synthesis and magnetic property of titanate nanotubes doped magnetic metal ions

Pure titanate nanotubes and titanate nanotubes doped with Fe3 /Ni2 /Mn2 ions were synthesized by the hydrothermal method. In this process, titanate nanotubes were first prepared synchronously with doping Fe3 /Ni2 /Mn2 ions. The morphology,structure, thermal stability and magnetic property of titanate nanotubes were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), and magnetic measurement. The titanate nanotubes transformed into the anatase titania nanocrystals,and further the mixture of anatase and rutile titania along with increasing temperature. The results indicate that the titanate nanotubes doped with Fe3 /Ni2 /Mn2 ions are paramagnetic behaviors.     

基于PVP模板剂水热法制备TiO_2纳米管

以聚乙稀吡咯烷酮(PVP)为模板剂,钛酸四正丁酯为钛源,水热法制备TiO2纳米管.分别采用X射线粉末衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和比表面积孔径分析仪对产物的晶相、结构、形貌、比表面积和孔径分布进行了表征.考察了所制备TiO2纳米管的水热稳定性和热稳定性.结果表明:用PVP为模板剂能制得高比表面积的TiO2纳米管,其管径约在6～8 nm之间.所制备的TiO2纳米管,100℃水热处理7 d,500℃焙烧3 h后,TiO2纳米管的结构没有被破坏,说明制备出了具有较高的热稳定性和水热稳定性的TiO2纳米管.     

TiO_2-Pt同轴纳米管制备及光催化性能研究

该文利用毛细管作用和还原气氛处理相结合的方法,以TiO2纳米颗粒为原料制备了贵金属Pt纳米颗粒填充的TiO2-Pt同轴纳米管复合材料,并对其形貌和结构进行了表征。然后在紫外光源的照射下对甲基橙进行光催化降解实验,光催化实验结果表明该复合纳米材料具有比TiO2纳米颗粒更高的光催化降解甲基橙的催化活性。     

Effects of hydrothermal temperatures on properties of magnetic titanate nanotubes

NiFe2O4 dopeded with magnetic titanate nanotubes(MTNT)were prepared by a hydrothermal method using magnetic nanoparticles TiO2/SiO2/NiFe2O4 as the precursor.The effects of hydrothermal temperatures on their composition,morphologies and magnetic properties of products were characterized by transmission electron microscopy(TEM),scanning electron microscopy(SEM),X-ray diffraction(XRD),vibration sample magnetometer(VSM)and energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS).The results show that the hydrothermal temperature has a significant impact on the morphology of the products.The MTNT is synthesized in the temperature range of 120-160 ℃ and the inner diameter of MTNT is about 3-10 nm,the wall thickness 4-12nm and the length 100-200 nm.The components of MTNT are Na0.8H1.2Ti3O7 and a little of anatase TiO2 and NiFe2O4.The ferrimagnetisms and magnetic hysteresis phenomena are shown in the prepared MTNT.The hydrothermal temperature has no clear effect on the magnetic properties in the range of 120-180 ℃.The visible-light photo-catalytic activity of the products decreases as the temperature increases.The decolorization of methylene blue is 94.6% by the MTNT obtained at 120 ℃ and the recovery rate of MTNT is more than 95 percent.The MTNT has excellent photocatalytic activity and is easy to recovery.     

贵金属纳米粒子负载钛酸锶光催化剂

近年来, 钛酸锶作为一种新型光催化剂材料正逐渐成为研究热点。将银和钯纳米粒子按不同比例分别负载于钛酸锶粉体表面, 获得 M/SrTiO₃催化剂( M=Ag、Pd) 。结果表明, 银和钯纳米粒子均可以有效促进钛酸锶的光催化降解甲基橙的活性, 贵金属的种类和负载量均对催化剂活性具有明显的影响。Ag质量分数为0. 2%的催化剂活性最高, 2 h甲基橙降解率达到了95.1%, 相较于纯钛酸锶粉体, 降解率提高了大约35%。Pd质量分数为 0.2%的催化剂活性, 相较于纯钛酸锶粉体降解率提高了大约2 6%。对贵金属促进钛酸锶光催化活性的机理和影响规律进行了简单讨论。     

Processes of depositing platinum on carbon nanotubes and their effecton performance of proton exchange membrane fuel cell

The ultrafine platinum nanoparticles deposited on the surfaces of carbon nanotubes (Pt/CNTs) were prepared by a chemical precipitation method and used as the catalyst of proton exchange membrane fuel cell. The depositing process parameters such as the solution pH value, Pt content and treatment temperature were analyzed. The experimental results show that the optimum process parameters to prepare Pt/CNTs are the solution pH value of 7.0, the theoretical Pt content of 25% (mass fraction) and the heating temperature of 500~C, under the conditions the best performance of the proton exchange membrane fuel cell can be obtained and its voltage can reach 580 mV at a current density of 500 mA/cm2.     

Synthesis of Platinum Nanoparticles Modified with Nation and the Application in PEM Fuel Cell

Nation modified Pt nano-particles with size about 4nm were synthesized. The modified particles were absorbed on the surface of carbon nanotubes and used as electro-catalysts for proton exchange membrane fuel cell. Due to the plentiful proton channels provided by the modifying Nation ionomers, the single fuel cell with the modified Pt catalyst has a promised performance . The output was 0.282 W/cm^2 with Pt loading of 0.1 mg/cm^2 ,better than that of unmodified one, which was 0.273 W/cm^2 with Pt loading of 0.1mg/cm^2 .     

金红石型TiO2/锐钛矿型TiO2/SiO2三元复合薄膜的合成

采用水热法,以钛酸正丁醑为初始原料,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.     

Pt/石墨烯燃料电池催化剂的制备、表征及性能

采用冷冻干燥-蒸汽还原法成功合成了负载Pt纳米粒子的石墨烯燃料电池催化剂。用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对Pt/石墨烯催化剂的表面形貌及物相组成进行了表征分析。用循环伏安法(CV)研究了Pt/石墨烯催化剂对酸性条件下甲醇的电催化氧化活性。结果表明,通过冷冻干燥后水合肼蒸汽还原的Pt/石墨烯催化剂样品,Pt颗粒粒径在20～40nm,均匀负载于石墨烯的片层结构上。当Pt负载量为10%时,催化活性最高。     

Pt负载Li2Co2O4的合成及其析氧性能研究

氢气作为清洁燃料在未来的能源版图中将发挥重要作用。电解水制氢反应只生成氢气和氧气,具有成本低、效率高、环境友好、安全性好等优点,而析氧反应是电解水制氢中的一个关键控速反应步骤。介绍了一种简单的Pt负载Li₂Co₂O₄合成方法,并对其析氧性能进行了表征。调控不同的Pt负载量（质量分数）,比较对电催化性能的影响,最后得到Pt负载量5%为最优负载量。通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）对材料的结构进行表征,结果表明,得到了一种在保持催化剂的活性与耐久性的同时能够减少Pt消耗的高效催化剂。