铜粉表面TiO2光阴极保护涂层的制备及初步表征

利用钛酸丁酯为原料，通过80℃下强迫水解的方法在微米级铜粉表面制备了TiO2光阴极保护涂层。XPS分析表明包覆铜粉的表面存在Cu^2＋,Ti^4＋，Sn^2＋元素，场发射扫描电镜观察表明，100nm左右的TiO2颗粒覆盖在铜粉表面形成纳米／微米复合结构。TG-DTA分析表明，原始铜粉在200℃开始氧化，而包覆铜粉在400℃以后才开始氧化。铜粉在酸性介质中的耐蚀性通过测定腐蚀溶液的Cu^2＋浓度来衡量，结果表明包覆铜粉的腐蚀失重远低于原始铜粉。在紫外和可见光照射下的浸蚀对比实验结果表明，紫外光照射能够加剧原始铜粉的腐蚀，而包覆铜粉由于表面TiO2的光阴极保护作用显示出良好的耐蚀性。     

草莓型nm-TiO2／μm-Cu复合粒子的制备及特征

以钛酸丁酯为原料,通过溶胶-回流的方法在80 ℃下制备了nm-TiO2/μm-Cu复合粒子.以铜粉在酸性介质中的耐腐蚀性为定量化指标,应用正交设计优化了制备工艺.利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、XRD、XPS、TG-DTA等手段对复合粒子进行研究.FE-SEM观察表明,所制备的粒子呈现草莓型,粒径100 nm左右的TiO2颗粒覆盖在铜粉表面形成纳米/微米复合结构.XRD结果显示,利用空载试验获得的TiO2颗粒试样呈非晶态.XPS分析表明,复合粒子的表面存在Cu2 、Ti4 、Sn2 等.TG-DTA结果显示,复合粒子的氧化温度较原始铜粉提高了200 ℃,且复合粒子与原始铜粉具有不同的高温氧化过程.     

抗氧化纳米铜粉的制备及表征

超细铜粉在以铜代银并在电子浆料、陶瓷材料和化工催化剂等材料的制备中具有较好的应用前景。本研究用Vc作还原剂，PVP，PVA和PAA作为保护剂并在反应前预先配成还原剂／保护剂体系，用于铜氨溶液的还原，可以得到粒度分布均匀的纳米铜粉。所得铜粉用油酸钝化可以有效地防止铜粉的表面氧化。反应温度和n(保护剂)：n(Cu)值对铜粉颗粒的粒径和形状影响很大，当n(PVP)：n(Cu)处于0．03～0．1时，铜颗粒基本上为长方体形。PVA和PAA作为保护剂时所得铜粉颗粒的形状为非球形的n(保护剂)：n(Cu)的范围分别为0．02～0．09和0．02～0．08。其原因可归于高分子分散剂对铜粒子的部分保护作用。     

TiO2的制备及表面修饰工艺对其光电化学阴极保护性能的影响

采用连续离子层吸附反应法在TiO2表面沉积Co(OH)2,并将Co(OH)2热处理转化为CoOx的表面修饰方法制备高性能Co(OH)2/CoOx协同修饰TiO2纳米管光阳极材料。通过探讨Co(OH)2修饰次数、热处理温度以及保温时间,确定光阳极最佳性能的制备工艺条件,从光催化原理出发,阐明Co(OH)2/CoOx修饰提高光电性能机理。     

TiO2光生阴极保护纳米薄膜研究进展

光生阴极保护是一种新型的电化学保护方法,近年来成为腐蚀防护领域的研究热点。TiO_2薄膜具有光生电子-空穴对分离能力优异、稳定性良好、价格低廉等优点,在光生阴极保护技术中具有突出优势。首先介绍了TiO_2薄膜光生阴极保护原理,随后介绍了TiO_2薄膜材料的不同制备方法,包括溶胶-凝胶法、阳极氧化法、水热法、热分解法、电泳沉积法和磁控溅射法等。接着针对目前TiO_2薄膜材料存在的问题,阐述了不同掺杂/复合改性方法,主要有掺杂金属和非金属、表面金属沉积、纳米碳材料复合和半导体复合等。同时,总结了不同TiO_2涂层/金属体系(TiO_2/不锈钢体系、TiO_2/铜体系和TiO_2/碳钢体系等)的光生阴极保护研究进展。最后,对TiO_2光生阴极保护技术今后的发展进行了展望,指出拓展TiO_2薄膜的光吸收范围,提高TiO_2光生电子-空穴对的分离效率,获得高结合力、高耐磨性、抗老化的TiO_2涂层,将是未来光生阴极保护领域的重要发展方向。     

TiNi合金表面TiO2薄膜的制备及光充电性能

采用热氧化方法在TiNi合金表面制备了TiO2薄膜，并考察了TiO2／TiNi电极在KOH溶液中的光电化学性能。结果表明，TiNi贮氢合金表面形成的TiO2薄膜为金红石型，结晶度随氧化温度升高逐渐增大；TiO2薄膜结构、光电流和界面阻抗之间存在良好的相关性，700℃制备的TiO2薄膜光响应电流最大，电极阻抗谱与镍氢电池体系合金负极阻抗特征相似，高频区半圆对应于吸附氢的形成，而低频区Warburg线性关系则反映了氢在电极中的固态扩散过程；在光照射下具有特殊的光充电贮氢性能，放电容量从暗态时的5mAh／g提高至光照时的15mAh／g，对光充电反应机理作了初步分析。     

纳米TiO2-SnO2复合薄膜的光生阴极保护作用及机理研究

用溶胶-凝胶法和旋转涂膜技术在导电玻璃(ITO)表面构筑纳米TiO2膜和纳米TiO2-SnO2复合膜,应用AFM、XRD对膜的形貌及晶体结构进行表征.用光电化学和腐蚀电化学相结合技术,通过测试时间-电位曲线和交流阻抗谱研究光生阴极保护状态下316L不锈钢电极在0.5 mol/L NaCl溶液中的微观界面电荷分布及电子传递规律,探讨光生阴极保护的作用机理.结果表明以TiO2-SnO2复合膜作为光生阳极时,在紫外光照下,316L不锈钢电极可处在阴极保护状态,并且在切断光源后,光生电极电位仍可在较长的一段时间内维持在-0.2 V左右,仍具有一定的阴极保护作用.     

热处理温度对TiO2纳米管阵列薄膜光生阴极保护性能的影响

在0.5 mol/L NH4HF2与1.0 mol/L NH4H2PO4的混合溶液中,利用阳极氧化的方法在钛基体上原位合成自组装有序的TiO2纳米管阵列薄膜材料,研究不同热处理温度对薄膜晶型及光生阴极保护能力的影响.结果表明:在外加电压为20 V时,对钛基体氧化8 h可得到长度为2 μm、内径为80 nm、外径为100 nm的TiO2纳米管阵列;经600 ℃热处理后,TiO2纳米管阵列具有稳定的管状结构,薄膜电极电位可负移至?0.389 V(vs SCE),表现出较佳的光生阴极保护能力.     

纳米CdTe/TiO2复合材料对304不锈钢的光生阴极保护行为

目的研究纳米CdTe/TiO_2复合材料对304不锈钢的光生阴极保护行为。方法采用阳极氧化法制备二氧化钛纳米管,通过循环伏安沉积法在纳米管上进行CdTe修饰。应用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等测试方法对比纯TiO_2与CdTe/TiO_2的表面形貌与晶相特征。结合开路电位(OCP)、光电流密度-时间曲线(J-t)、Tafel极化曲线等电化学方法,研究复合材料的光电转化性能及其对304不锈钢的阴极保护行为。结果在光照条件下,耦连CdTe/TiO_2复合材料的304不锈钢的开路电位从初始的-190mV负移至-730mV,光电流密度可达0.15mA/cm~2,闭光后,开路电位上升至-350mV,仍然具有保护作用,说明制备的纳米CdTe/TiO_2复合材料具有储存电子的能力。结论在可见光照射下,与纯二氧化钛相比,制备的CdTe/TiO_2复合材料对304不锈钢的阴极保护性能显著提高,且在闭光状态下仍能维持对不锈钢的保护,对不锈钢起到一定的延时保护效果。     

多元异质结CdS/PbS/TiO2的制备及其对304不锈钢光生阴极保护性能研究

采用阳极氧化法制备TiO₂纳米管,通过超声辅助连续离子沉淀法对TiO₂纳米管进行CdS/PbS共复合修饰改性。应用X射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM) 及其配套的能谱分析 (EDS) 对CdS/PbS/TiO₂的晶型特征、表面形貌及元素分布进行表征;利用电化学分析方法研究了复合次序对CdS/PbS/TiO₂的光电性能影响,考察了CdS/PbS/TiO₂复合材料对304不锈钢的阴极保护性能。结果表明:成功制备了晶型特征和表面形貌良好的CdS/PbS/TiO₂多元异质结;先复合9次PbS、再复合15次CdS的TiO₂纳米管具有更加优良的光电性能;光照下CdS/PbS/TiO₂复合材料对304不锈钢光生阴极保护性能显著优于单一PbS复合的TiO₂和纯TiO₂;在暗态下CdS/PbS/TiO₂复合材料储能效果良好,可延长对304不锈钢的阴极保护作用。     

镍离子掺杂TiO2涂层的制备及亲水性研究

目的 研究不同含量的镍离子掺杂对TiO2纳米涂层亲水性能的影响.方法 采用溶胶-凝胶法制备不同含量Ni2+掺杂TiO2纳米复合溶胶,通过浸渍提拉法在载玻片上成膜,经过热处理后,得到不同含量Ni2+掺杂TiO2复合涂层.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)、傅里叶变...     

N掺杂TiO2光催化剂的制备与表征

以饱和尿素溶液水解沉淀工艺制备水合TiO2，将水合TiO2在400～700℃的空气气氛下煅烧2h，制得淡黄色的N掺杂TiO2光催化剂。对样品的煅烧过程进行分析，采用XRD，TEM，BET及UV-Vis等对其物相、粒径、比表面积、掺氮量、吸光性能及可见光催化性能等进行测试和表征。结果表明：掺杂氮元素主要以形成配合物分子形式均匀分布在煅烧前驱体中，在TiO2从无定形转变为锐态矿型的过程中，掺杂氮元素以Ti—N化学键的形式进入到Ti02晶格中；该N掺杂TiＯ2光催化剂样品的粒径为10-30nm，比表面积为30～70m^2／g，掺氮量约3％，能吸收波长400nm以上的可见光；样品在波长主峰420nm的荧光灯激发下，反应3h后对2，4一二氯苯酚的光催化降解率超过40％。     

Yb2O3／TiO2纳米颗粒的制备及表征

采用溶胶-凝胶法制备了微量 Yb2O3掺杂纳米 TiO2颗粒,采用 XRD, TG-DTA, TEM等手段对试样经不同温度热处理后的结构相变、表面形貌、颗粒大小等特性进行了表征.实验表明温度不高于 400℃时,试样的颗粒粒径较小,粒径在 15 nm以下,比表面积大于 107.22 m2@ g-1, TiO2呈锐钛型;在 400℃以上, TiO2粒径迅速增大,微粒出现锐钛相与金红石相混晶结构;800℃时 TiO2微粒完全转化成金红石相.     

微通道内TiN、TiO_2涂层的制备及抑焦效果研究

为了缓解换热通道壁面金属催化结焦,在温度为800℃,时间为2 h条件下,实现了内径为2 mm,长度700 mm的304不锈钢管道内表面Ti N涂层的化学气相沉积(CVD);进一步,在700℃的氧化气氛中,将Ti N涂层氧化得到Ti O2涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、能量散射X射线谱(EDS)和X射线衍射(XRD)仪等分别检测了涂层的形貌、元素组成和晶型结构。检测结果表明,CVD法制备的Ti N、Ti O2涂层表面均匀完整,粒子结合紧密,其组成基本符合化学计量比;其中Ti N为立方晶相结构,Ti O2为金红石相结构。以某种碳氢燃料A为原料采用自制的超临界裂解装置对Ti N、Ti O2涂层的抑制结焦效果进行了初步评价。结果表明,与304空白管相比,Ti N涂层管和Ti O2涂层管高温稳定运行时间明显延长,其中Ti N涂层管抑焦效果更加显著。     

氮掺杂二氧化钛薄膜的制备与光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂改性的TiO2薄膜,用表面形貌仪、扫描电镜和光电子能谱仪等分析薄膜的厚度、表面形貌和成分,研究了薄膜对亚甲基蓝的光催化降解速率.结果表明,通过加入尿素实现了氮离子在TiO2晶格间的间隙掺杂和替位掺杂.薄膜厚度在50～200 nm之间,表面平整.氮离子掺杂使TiO2薄膜的光催化活性大大提高,当氮掺杂TiO2薄膜中N/Ti原子比为0.015时,单层氮掺杂TiO2薄膜降解亚甲基蓝一半所需要的时间为2.5 h.     

WO3对TiO2粉体晶型转变的影响

以TiO2为原料,通过引入WO3添加剂,经不同温度煅烧后得到钨掺杂的TiO2粉体.利用XRD和SEM等测试手段,研究煅烧温度、WO3引入量对TiO2粉体晶型转变的影响,并对其机制进行探讨.结果表明:WO3促进了TiO2从锐钛矿向金红石的转变,降低了TiO2的晶型转变温度,随着WO3引入量的增加,促进作用增强.引入的WO3以两种形式促进TiO2的晶型转变:一种是Wn+进入TiO2晶格置换Ti4+而促进了晶型转变;另一种是WO3和TiO2发生氧化还原反应,促进了TiO2的晶型转变.     

纳米TiO2/白氟聚氨酯复合涂层的制备及抗老化性能研究

为了改善纳米TiO2的分散性以及增强聚氨酯涂层的抗老化性能,在硅烷偶联剂改性纳米TiO2的基础上,接枝上甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的共聚物,制得微胶囊纳米TiO2粉体,并借助于FT-IR、SEM表征复合粒子结构和形貌.用改性后的金红石型纳米TiO2制备TiO2/白氟聚氨酯复合涂层,利用人工加速老化的方法,在老化前后不同阶段测试纳米复合涂层的基本性能.试验结果表明:TiO2的添加能提高复合涂层的抗老化性能,且当TiO2添加量为3%时,其基本性能最佳,抗老化性能最好.     

水环境中等离子喷涂纳米/微米喂料Al2O3/TiO2涂层的摩擦学行为

利用纳米结构和常规喂料用大气等离子喷涂方法制备了Al2O3/TiO2涂层,研究了水环境中两种涂层与不锈钢对磨时的摩擦磨损性能.结果表明：水环境中,两种涂层摩擦因数变化不大,但是纳米喂料涂层耐磨性能明显优于常规涂层,同时其对偶的磨损率仅为常规涂层对偶磨损率的1/3～1/5,磨损率随载荷的增加不断增加.讨论了水环境中两种涂层的磨损机制.     

Preparation, Characterization and Photocatalytic Activity of Pt-SiO2/TiO2 with Core-Shell Structure

以直径300 nm左右的SiO2微球为核,采用溶胶-凝胶法制备了SiO2/TiO2核壳结构光催化剂,并以化学还原法对其进行Pt沉积。采用XRD、XPS、TEM、DRS、PL对制备样品进行表征。结果表明,Pt主要以Pt(0)形式存在,不均匀地分布在SiO2/TiO2表面。Pt的沉积使得光催化剂在可见光区域的光吸收增强,电子与空穴分离效率明显提高。测定了罗丹明B在不同光催化剂上的吸附常数。结果表明,核壳结构有利于罗丹明B在光催化剂表面的吸附,沉积Pt可显著提高光催化降解反应的动力学常数。Pt的最优沉积量为0.5%