纳米粒子/纤维新型功能纤维的制备

以钛酸四丁酯为原料,将制备锐钛矿TiO2纳米无机粒子工艺与纤维化学改性工艺相结合,利用纳米粒子表面的羟基与纤维的活性基团作用而吸附在纤维表面,从而制备出具有光催化抗菌作用的纤维。该纤维织物在较低温度(70℃)下就可制得,结构不受损害,具有广泛的应用前景。     

溶胶-凝胶制备TiO2空气净化特性研究

利用XRD等手段对以钛酸四丁酯为原料采用溶胶-凝胶法制备的TiO₂纳米粒子的表面特性及其对空气环境中乙醛的光催化降解性能进行了测定。结果表明，乙醇与钛酸四丁酯体积比、溶胶pH、加水量和焙烧温度等对催化剂降解乙醛的活性有显著影响。在实验条件范围内，较短胶凝时间制备出的纳米粉末晶粒尺寸较小，活性较高。焙烧温度不但影响TiO₂粉末的粒径，而且对晶型的组成也有影响。锐钛矿晶型的光催化活性明显高于金红石晶型，锐钛矿型向金红石型转变的临界温度在（500～600） ℃。实验得到TiO₂最佳制备条件为：V(乙醇)∶V(钛酸四丁酯)=4、溶胶pH=3.0、加水量4 mL和焙烧温度(400～500) ℃。     

凹凸棒石-TiO2纳米复合材料制备和表征

具有高吸附性能的载体-TiO2光催化剂复合材料制备是未来TiO2纳米光催化研究领域的重要发展方向.本文以凹凸棒石为载体,通过钛酸四丁酯-丙醇溶液浸渍-过滤-丙醇蒸发-水蒸气作用下钛酸四丁酯水解-低温煅烧程序操作,获得凹凸棒石-TiO2纳米复合光催化材料.高分辨透射电镜表征结果显示:TiO2颗粒直径5～10nm,具有锐钛矿结构,在凹凸棒石表面分布均匀.该制备方法工艺简单,钛酸四丁酯利用率高,对水中有机污染物光催化处理、抗菌消毒、空气净化等方面具有很大潜在应用价值.     

TiO2覆膜沸石光催化剂制备及其降解造纸废水

以钛酸四丁酯和乙醇为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备以天然沸石为载体的负载型TiO2光催化剂,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对其进行结构表征. 通过自行设计的光催化反应器考察了溶胶-凝胶体系的组成、焙烧温度及焙烧时间、废水pH值、光催化剂用量和光反应时间等因素对光催化剂降解造纸废水性能的影响,同时讨论了该催化剂的可重复利用性,确定了天然沸石负载型TiO2的制备及处理造纸废水的最佳实验条件：无水乙醇/钛酸四丁酯体积比4.0,冰醋酸/钛酸四丁酯体积比0.1,水/钛酸四丁酯体积比0.15,硝酸/钛酸四丁酯体积比0.1,焙烧温度300℃、焙烧时间4.0 h,造纸废水pH 4.0,光催化剂用量50 g/L,光照时间8.0 h,在此条件下造纸废水COD去除率可达81.93%.     

N掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯和乙醇为原料,尿素为氮源,室温下采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂的纳米TiO2粉末。采用XRD、TEM、UV-Vis DRS对样品进行了表征。结果表明：N掺杂使纳米TiO2的光谱响应范围拓展到可见光区。较佳制备条件是：n(钛酸四丁酯)∶n(尿素)为1∶3,400 ℃下煅烧3.5 h,所得样品为锐钛矿晶型,平均粒径为13 nm。光降解甲基橙实验中,溶液pH值为4.0时,降解率最大,反应3 h降解率可达70.5%。     

溶胶-凝胶自蔓燃法制备TiO_2粉体及光催化性能

采用溶胶-凝胶自蔓燃法,以钛酸四丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,制备锐钛矿型TiO_2粉体,并对制备工艺过程进行研究。利用X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FIIR)等测试手段或技术对TiO_2粉体的晶型结构进行表征,利用紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)测定TiO_2粉体降解甲基橙的降解率,探索甲基橙初始浓度和催化剂用量对甲基橙降解率的影响。结果表明,制备粉体的最佳工艺:pH值为6,水浴温度为60～80℃,热处理温度为450℃,保温时间为3 h。     

钛酸酯偶联剂对纳米TiO_2的表面改性及对其改性性能的影响

作者利用亲油化度测试筛选出钛酸酯偶联剂TC-201为纳米TiO2的表面改性剂。研究偶联剂用量、改性时间、改性温度、pH值对纳米TiO2分散时间的影响。采用FTIR、TEM手段表征了纳米TiO2的改性效果。实验结果表明TC-201以化学键形式与纳米TiO2表面羟基结合。当钛酸酯偶联剂w(TC-201)=3.5%,改性时间约60min,改性温度约46℃,pH=5.2时,TiO2的分散时间最长达115h,故改性效果最好。     

制备液pH值对TiO2光催化性能的影响

以钛酸四丁酯为前驱体,通过添加表面活性剂CTAB和调节制备母液的pH值,制得纳米尺度的二氧化钛催化剂。利用XRD、N2物理吸附-脱附、紫外-可见光漫反射以及CO2-TPD等技术对催化剂进行了表征。研究结果发现,随着制备母液pH值提高,催化剂的比表面积逐渐增大、表面碱性中心位也逐步增多,有利于光催化降解亚甲基蓝(MB)效率的提高。     

涂覆法制备高性能磺化聚醚砜混合基质膜

采用涂覆法将磺化聚醚砜(SPES)浓度为0.7%(质量)的铸膜液制备成膜,并使用钛酸四丁酯(TBT)和TiO_2纳米颗粒作为添加剂来对比改善膜性能。通过对纳滤膜的微观结构表征,以及膜对NaCl与染料的分离性能等方面来分析其性能。当钛酸四丁酯的含量为0.35%(质量)时,膜的通量从27.3 L·m~(-2)·h~(-1)提升至38.9 L·m~(-2)·h~(-1),而截留率则有91.2%降至82.5%。与纯SPES膜相比,改性纳滤膜的平均孔径更大,由1.51 nm增大为2.28 nm。TBT改性膜表面有TiO_2纳米颗粒形成,而且随着TBT的浓度增大,颗粒逐渐增大,而直接添加TiO_2纳米颗粒的纳滤膜的表面呈现明显的团聚现象。使用钛酸四丁酯代替TiO_2纳米颗粒作为添加剂,在增加膜通量的同时也能降低纳米颗粒团聚而导致的膜缺陷。由钛酸四丁酯水解生成的正丁醇的致孔作用对膜的性能具有很大的影响。     

纳米二氧化钛及其被覆聚丙烯酸酯分散液分析

聚合物分散液智能开关,全息材料等领域具有广阔的应用前景,激光全息技术飞速发展,使得激光全息聚合物分散液材料产生,其原理是利用光引发单体聚合,其性能主要取决于体系的相分离程度及折射率对比度。采用钛酸四丁酯为先驱物,冰醋酸为抑制剂,制备纳米二氧化钛溶胶,将单体滴加到纳米二氧化钛溶胶中,过硫酸钾单体在纳米二氧化钛溶胶粒子发生聚合反应,得到被覆聚丙烯酸酯分散液,使用动态光散仪分析纳米二氧化钛溶胶粒径,利用投射电镜观察被覆聚丙烯酸酯分散液形貌,探讨最佳溶胶单体混合液pH值,及纳米二氧化钛溶胶质量分数对被覆聚丙烯酸酯分散液成膜性能的影响,表明制备纳米二氧化钛溶胶平均粒径为263nm,包裹纳米二氧化钛溶胶粒子最佳反应温度为75℃,溶胶单体混合液pH值为8,溶胶质量分数最佳为20%。