Y^3＋掺杂TiO2复合粒子的光催化活性研究

以钛酸丁酯和氧化钇为原料,采用溶胶－凝胶法研究了Ｙ＾３＋掺杂对ＴｉＯ２光催化活性的影响,通过红外光谱（ＩＲ）分析了ＴｉＯ２复合粒子的结构,结果表明：Ｙ＾３＋掺杂能够显著提高ＴｉＯ２粒子的光催化活性,当掺杂比为１００∶１．５（Ｙ＾３＋外加１．５％）时光催化活性最高,分析了Ｙ＾３＋掺杂ＴｉＯ２粒子光催化活性提高的原因。     

硬脂酸法制备纳米TiO2及微结构控制

采用硬脂酸法制备了不同掺杂量的TiO2纳米晶,通过FTIR,XRD和TEM等实验手段对所得纳米TiO2进行分析和表征,并对反庆历程进行了初步探讨,实验结果表明,利用硬脂酸法,金红石型TiO2能在500度获得,掺杂Na 和K＋后则得到锐钛矿型TiO2,且随着掺杂量的增加,TiO2的粒径减少。     

钛掺杂的α-Fe2O3-K2O纳米湿敏陶瓷结构与性能研究

采用硬脂酸胶法新工艺在α－Ｆｅ２Ｏ３－Ｋ２Ｏ复合体系中掺入ＴｉＯ２,ＸＲＤ,ＢＥＴ比表面吸附,Ａｒｃｈｉｍｅｄｅ排水法等手段对掺钛α－Ｆｅ２Ｏ３－Ｋ２Ｏ纳米陶瓷分析表征结果表明,适量掺杂ＴｉＯ２,材料仍保持α－Ｆｅ２Ｏ３的刚玉结构,且具有很高的热稳定性,但抑制了主晶相晶粒成长,增大了材料比表面积及孔隙率,电性能及湿敏特生测试结果表明,适量掺杂ＴｉＯ２,降低了材料固有电阻,显著减小了材料湿滞;认为钛     

铁、铬离子掺杂对TiO_2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶－凝胶法在釉面砖表面制备了均匀的ＴｉＯ２薄膜,并研究了铁、铬离子掺杂对ＴｉＯ２光催化性能影响．对罗丹明Ｂ的光降解实验表明,适量的铁、铬离子掺杂均可提高ＴｉＯ２薄膜的光催化活性,铁离子的掺杂效果明显高于铬离子,而铬离子的掺杂方式影响ＴｉＯ２薄膜的光催化活性,这主要基于它们不同的掺杂机理     

以正钛酸为原料制备纳米TiO2光催化剂

以正钛酸为原料,通过直接水解法制备纳米ＴｉＯ_２;并对样品分别进行了差热分析、Ｘ射线衍射分析和透射电子显微镜分析．结果表明,样品粒子为混晶型纳米ＴｉＯ_２,单分散性良好,粒径分布范围狭窄．当它应用于阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠的光催化降解时,与Ｐ－２５光催化剂相比,具有较好的催化活性．同时,我们用Ａｌ_２Ｏ_３陶瓷膜回收纳米ＴｉＯ_２循环再利用;这为纳米ＴｉＯ_２在环保方面的大规模应用创造了条件．     

纳米 TiO2的高分子"锚定位"包覆

通过多组分溶液的原位合成方法,成功地制备了ＴｉＯ２／聚苯乙烯－马来酸酐（ＰＳＭＡ）纳米复合材料．红外普图（ＩＲ）分析了这种材料的化学构成,证明纳米ＴｉＯ２与高分子是以共价键的形式存在．随着反应条件的改变,透射电镜（ＴＥＭ）观察到了纳米ＴｉＯ２在复合物中有规律的形貌变化．综合实验结果,提出高分子“锚定位”包覆的作用模型,形象地说明了这种材料以三维网络、纳米晶ＴｉＯ２微相分离的形式存在,同时ＴｉＯ２颗粒的团聚几率在相当大程度上得以降低．结合Ｘ射线衍射,还确定出了复合物中纳米ＴｉＯ２的锐钛矿型结构．     

镍内电极多层陶瓷电容器介质材料的研究

通过（ＢａＯ＋ＣａＯ）／（ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）略大于１的Ｂａ－ＴｉＯ３系材料进行受主离子Ｃａ＾２＋、Ｍｇ＾２＋、Ｆｅ＾３＋、Ｍｎ＾２＋和Ｚｎ＾２＋掺杂试验,使瓷料在还原性气氛中与镍电极共烧,获得介电常数为１５０００、绝缘电阻率达到１０＾１２Ω．ｃｍ的抗还原陶瓷。     

团聚型Al2_O_3·TiC系列球形复合粉末的研究

对已研制成功的Ａｌ２Ｏ３·ＴｉＯ２系列团聚型空心球状复合粉末（Ａｌ２Ｏ３＋３％ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３＋１３％ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３＋２０％ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３＋４５％ＴｉＯ２和ＴｉＯ２）进行了全面的分析和探讨。粉末的流动性均在７３～１２０ｓ／５０ｇ内，其松装密度在０．８０～１．１２ｇ／ｃｍ３内，８５％以上的粉粒为空心球状结构。用该系列粉末制备涂层，送粉速率波动小，沉积效率范围为６６％～８６％，可获得致密度高、结合性能好的系列耐磨抗蚀涂层产品。     

TiO2—K2O—Y2O3—SiO2陶瓷薄膜结露元件的制备及其湿敏性能研究

采用淀粉产法制备了ＴｉＯ２－Ｋ２Ｏ－Ｙ２Ｏ３－ＳｉＯ２（Ｔｉ：Ｋ：Ｙ：Ｓｉ＝１：０．１＋０．０４＋０．０５,摩尔比）陶瓷薄膜结露元件,研究了陶瓷粉末和薄膜的结构以及元件的感湿性能。６００℃热处理后,陶瓷粉末和薄膜主要由锐钛矿型Ｔdisplay status     

锐钛矿型TiO_2纳米粉的低温热容研究

采用溶胶－凝胶法制备了１６、２６ｎｍ锐钛矿型ＴｉＯ２纳米晶超微粉末,测定了其纳米尺寸和晶态．在７８～３７０Ｋ温区测定了热容,拟合出热容随温度变化的多项式方程,并与锐态矿型粗晶ＴｉＯ２热容文献值进行比较,从能量不同的角度分析了各曲线不同的原因．     

Ce对Na0.5Bi0.5TiO3粉体的掺杂和扩渗改性研究

为改善Na0.5Bi0.5TiO3材料的电性能,采用溶胶-凝胶法制备了Na0.5Bi0.5TiO3粉体.通过液相Ce掺杂和气相Ce扩渗两种方法,对Na0.5Bi0.5TiO3粉体进行了改性,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、阻抗分析仪和电阻仪对改性前后Na0.5Bi0.5TiO3粉体的组成、结构和电性能的变化进行了研究.结果表明:Ce元素的添加有助于Na0.5Bi0.5TiO3粉体电阻率的降低,而扩渗改性使电阻率的降低更为显著,经600℃扩渗的Na0.5Bi0.5TiO3粉体的电阻率由3.71×106Ω.m降至2.39×101Ω.m;稀土Ce掺杂使Na0.5Bi0.5TiO3的介电常数减小,而Ce扩渗使Na0.5Bi0.5TiO3的介电常数显著增大;Ce掺杂使粒径更加均匀,而随着气相扩渗温度的提高,晶粒粒径逐渐变大;Ce掺杂没有改变Na0.5Bi0.5TiO3的主晶相结构,但Na0.5Bi0.5TiO3粉体经Ce扩渗后,出现了单质Bi及Bi2Ti2O7、Na2Ti9O19、Na2Ti6O13的特征峰.     

掺杂纳米TiO_2粉体的制备及其光电性能研究

利用Zn2+离子掺杂纳米二氧化钛,以提高其光电转化性能,通过溶胶-凝胶法制备了Zn2+离子掺杂的纳米二氧化钛粉体,采用X射线衍射、扫描电镜、紫外可见光谱和光诱导产生光电流法对掺杂二氧化钛的物相、形貌、光吸收性能和光电性能进行了表征。研究发现,Zn2+掺杂有利于锐钛矿的结晶,掺杂二氧化钛较纯二氧化钛的紫外吸收边红移了约10nm,当Zn2+掺杂量为Ti物质的量的1%时光电转化性能最佳。     

Ag~+/TiO_2-ZnO纳米复合薄膜的制备及双亲性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜、TiO2-ZnO纳米薄膜和Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜。通过X射线衍射和原子力显微镜表征了样品的晶相、晶粒尺寸和形貌。以水(H2O)作为极性溶液参照物、苯(C6H6)作为非极性溶液参照物,研究了掺杂量、煅烧温度、表面处理对薄膜光致双亲性的影响。结果表明:在ZnO/TiO2复合薄膜中,适量掺杂Ag+会提高其双亲性,摩尔比为1%时最佳。煅烧温度的不同能够导致薄膜的晶粒粒径、晶型及薄膜表面的粗糙度发生变化,从而影响薄膜的双亲性能。煅烧温度为550℃、经酸溶液或热处理后Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜的双亲性最佳,其晶粒粒径约为21.1nm。此时,亲水角和亲油角分别为2°和0.5°。Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜的双亲性明显高于纯TiO2和TiO2-ZnO纳米薄膜。     

环保型TiO2薄膜玻璃性能的研究

采用溶胶－凝胶法在玻璃表面制备了TiO2薄膜和掺杂铈或镧TiO2薄膜，利用高效液相色谱仪（HPLC）、紫外－可见分光光度计、扫描电镜（SEM）等测试手段，研究了不同气氛条件下热处理的TiO2薄膜对油酸光催化降解的影响，TiO2薄膜中掺杂稀土铈或稀土镧对油酸光催化降解的影响，薄膜内TiO2晶粒的分布及形态，薄膜表面化学稳定性等。结果表明空气气氛下处理的TiO2薄膜光催化效率最高。掺杂铈或镧有利于提高TiO2薄膜的光催化降解效率，涂层有利于提高玻璃的化学稳定性，但提高的程度不一。     

铁铕共掺杂的TiO_2空心微球的制备及光催化活性

通过溶胶-凝胶法制备铁铕共掺杂的TiO_2(Fe~(3+)-Eu~(3+)/TiO_2)空心微球,采用XRD、TEM、BET和XPS等对样品进行表征,以亚甲基蓝(MB)的光催化降解为目标反应,评价其光催化活性。结果表明:SiO_2微球表面均匀地包覆了1层TiO_2,超声有利于提高SiO_2@TiO_2复合微球间的分散性,同时也发现煅烧前对SiO_2@TiO_2复合微球进行研磨处理后所得的Fe~(3+)-Eu~(3+)/TiO_2空心微球部分塌陷,而未研磨和煅烧后研磨所得Fe~(3+)-Eu~(3+)/TiO_2空心微球完整性较好。XRD和BET分析表明,Fe~(3+)-Eu~(3+)/TiO_2空心微球为锐钛矿且具有良好的介孔结构,铁铕共掺杂在TiO_2空心微球中产生协同作用,使Fe3+-Eu3+/TiO2空心微球的粒径进一步减小,比表面积增大。当Fe~(3+)的掺杂量为1.0%、Eu~(3+)的掺杂量为0.5%时,Fe~(3+)-Eu~(3+)/TiO_2空心微球的光催化活性最高。     

太阳光下Cr~(3+)掺杂TiO_2复合微粒光催化性能研究

利用酸催化的溶胶一凝胶法成功地合成了一系列不同CP3+掺杂量(x=0.01%～10%)的TiO2复合光催化剂(Cd3+/TiO2).在太阳光条件下,以亚甲基蓝溶液的光催化降解对复合材料的光催化性能进行了表征,并考察了催化剂投加量、Cr3+掺杂量和溶液pH值等因素对光催化降解反应的影响.结果表明,亚甲基蓝溶液在复合微粒上的光催化降解反应遵循Langmuir-Hinshelwood动力学模型,在催化剂投加量为lg/L、Cr3+掺入量为0.3%和pH=7时,Cr3+/TiO2复合微粒光催化活性达最佳,测得表观反应速率常数 K为7.27×10-3 rag(L·min)-1,t1/2为95min,反应4h后亚甲基蓝的降解率可达79%,与纯的TiO2相比较,反应速率提高了2倍,降解率提高了20%.中性或碱性条件下有利于亚甲基蓝溶液的光催化降解.     

金属Cd~(2+)掺杂TiO_2纳米颗粒的制备及能级结构的影响机理

采用溶胶-凝胶法制备了Cd2+掺杂改性TiO2纳米颗粒,利用XRD、TEM、XPS和UV-Vis光谱对掺杂前后颗粒的结构和性能进行了表征。结果表明,溶胶-凝胶法制备的Cd2+掺杂TiO2纳米颗粒主要为锐钛矿相,粒径尺寸在20nm左右,掺杂前后TiO2的尺寸和形貌没有明显变化;结构表征和光谱测试结果发现,Cd元素在TiO2纳米颗粒中部分取代TiO2晶格中的Ti元素,以Cd2+的形式存在,形成Cd—O键,使TiO2纳米颗粒的吸收带边红移,降低了TiO2的禁带宽度。并且采用基于密度泛函理论的第一性原理对Cd掺杂TiO2进行了能级结构的模拟计算,发现理论结果与实验结果有较好一致性。     

Optical high temperature sensor based on enhanced green upconversion emissions in Er3+-Yb3+-Li+ codoped TiO2 powders

The Er3+-Yb3+-Li+ codoped TiO2 powders have been prepared by sol-gel method. The strong enhancement of green and red upconversion emissions were obtained for Er3+-Yb3+ codoped TiO2 by additional Li+ codoping and investigated using 976 nm semiconductor laser diode excitation. The enhanced upconversion emissions by the addition of Li+ resulted from the formation of Li compound with lower crystal field symmetry. The fluorescence intensity ratio (FIR) of green upconversion emissions from the transitions of 2H(11/2) --> 4I(15/2) and 4S(3/2) --> 4I(15/2) of Er3+ in the Er3+-Yb3+-Li+ codoped TiO2 has been studied as a function of temperature in the range of 300-925 K, and the maximum sensitivity was determined to be 0.0025 K(-1). Er3+-Yb3+-Li+ codoped TiO2 material with the highest operating temperature up to 925 K, has higher temperature sensitivity and fluorescence efficiency being a promising candidate for applications in optical high temperature sensor.     

超临界流体干燥法制备TiO2/ Fe2O3 和TiO2/ Fe2O3/ SiO2 复合纳米粒子及光催化性能

以TiCl₄ 、Fe (NO₃ )₃·9H₂O 和Na₂SiO₃19H₂O 为原料, 采用溶胶凝胶法结合超临界流体干燥法(SCFD)制备了纳米级TiO₂/ Fe₂O₃ 和TiO₂/ Fe₂O₃/ SiO₂ 复合光催化剂。以光催化降解苯酚对所得催化剂的催化活性进行了评价。结果表明, 纳米TiO₂/ Fe₂O₃ 复合粒子与单组分TiO₂ 比较, 复合粒子光催化活性高于单组分的TiO₂, 6h 苯酚降解率高达95.9 %。SiO₂ 的加入可以抑制纳米粒子粒径的长大和晶相的转变, 增强TiO₂ 纳米粒子的热稳定性。复合光催化剂中Fe₂O₃ 最佳掺入量为0.06 %, SiO₂ 最佳掺入量为10 %(摩尔分数) 。并用XRD、TEM 和FTIR 等手段进行了表征。TiO₂ 以锐钛矿型形式存在, SiO₂ 以无定性形式存在。比较了不同制备方法制得的TiO₂/ Fe₂O₃ 复合光催化剂, 得出超临界干燥法制备的光催化剂具有粒径小、比表面积大、分散性好、光催化活性高等特点。采用超临界流体干燥可直接得锐钛型纳米复合光催化剂。     

La/TiO2-SiO2薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂量的La／TiO2-SiO2复合薄膜．通过XRD、FE-SEM和AFM研究了复合薄膜的微观结构，采用紫外光照射下亚甲基蓝的分解实验比较薄膜的光催化性能．结果表明：La掺杂可显著提高TiO2-SiO2复合薄膜的光催化活性，以5％掺杂量为最佳，其光降解率比掺杂前提高了约23％．薄膜活性提高的主要原因是La掺杂后细化了TiO2的晶粒，提高了薄膜的比表面积，使其具有更高的氧化还原电势，La^3＋取代Ti^4＋进入到TiO2晶格，引起晶格膨胀，这种不同价离子的取代导致TiO2粒子表面电荷分布不平衡，从而提高了光生电子-空穴的分离效率．