低温制备CdS/TiO_2纳米复合材料及其光催化性能研究

采用超声醇盐水解法在低温水浴条件下制备不同质量比的CdS/TiO2纳米复合材料。以甲基橙为目标污染物,考察了不同质量比的CdS/TiO2的光催化效果。采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对所合成的纳米复合材料进行了结构和形貌的表征。结果表明:质量比1∶100的CdS/TiO2复合材料分散较均匀,TiO2以锐钛矿型存在,CdS以六方相存在。在模拟太阳光下降解甲基橙5h,降解率达到66.53%,在紫外光下降解5h,降解率达到97.00%。     

Ni掺杂TiO_2/RGO纳米复合材料的制备及其催化性能研究

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),然后采用溶胶-凝胶法制备TiO_2纳米粒子,进而合成出TiO_2/RGO纳米复合光催化剂。最后用氧化石墨烯(GO)作为载体,以钛酸丁酯(C_(16)H_(36)O_4Ti)和氯化镍(NiCl_2)为前驱体,以聚乙烯亚胺(PEI)为交联剂,采用一步水热法合成了过渡金属Ni负载TiO_2/RGO三元复合纳米光催化剂(Ni@TiO_2/RGO)。对制备出的各类光催化剂的结构、组成进行了FTIR、DRS、SEM和EDS分析,并且将其应用于光催化降解亚甲基蓝(MB)溶液。实验结果表明:Ni@TiO_2/RGO复合光催化剂具有较高的光催化活性和良好的循环再生能力,在170 min内降解率达到91.8%,循环利用8次后其降解率依然可达到80%。     

N掺杂纳米TiO_2/电气石复合材料的制备及其光催化性能

以钛酸丁酯为前驱体,尿素为N源,电气石为载体,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备N掺杂纳米TiO_2/电气石复合材料。采用XRD,FT-IR,UV-Vis DRS,SEM,EDS等测试技术对复合材料的结构和性能进行表征。分别考察煅烧温度、掺N量、电气石添加量、催化体系等因素对复合材料光催化性能的影响。结果表明:在煅烧温度为500℃,N掺杂量为5%(摩尔分数),电气石添加量为10%(质量分数),催化剂用量为3g/L,500W紫外灯照射条件下,N掺杂纳米TiO_2/电气石复合材料光催化降解TNT(10mg/L)的效果最佳,且具有良好的再生利用性能。     

活性氧化铝/硅藻土/纳米TiO_2功能涂料的制备及其对甲醛净化性能的研究

以硅藻土为原料,添加TiO2,加入活性氧化铝改性剂,并通过添加其他助剂,制备了活性氧化铝/硅藻土/纳米TiO2功能涂料。在自制环境试验箱中研究了该涂料对空气中甲醛的净化功能。考察了功能涂料中活性氧化铝含量、反应时间、光照条件和TiO2含量等因素对甲醛降解率的影响。结果表明:活性氧化铝和TiO2质量分别为硅藻土质量40%和10%的功能涂料,在自然光照条件下,甲醛初始进样量为5μL,反应36h时,该涂料对甲醛的降解率可达94.08%。     

煅烧条件对TiO_2/硅藻土复合材料光催化性能研究

利用硅藻土结构特性和纳米二氧化钛(TiO_2)优越光催化活性,以提纯硅藻土为载体,钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制得纳米TiO_2/硅藻土光催化复合材料。通过XRD、EDS、SEM、FT-IR对复合材料进行晶型结构和形貌表征分析,考察煅烧条件对复合材料光催化性能影响。实验结果表明:TiO_2/硅藻土复合材料最佳煅烧温度为650℃、煅烧时间3h,此时TiO_2晶型以混晶形式存在,晶粒尺寸为39.9nm;在300W高压汞灯光照3h对罗丹明B溶液降解率达到100%,经过5次重复利用后对罗丹明B降解率仍达到70.53%以上。     

铒/TiO_2复合材料的制备及其光催化性能研究

以司班80为添加剂,采用浸渍/旋转涂膜法在石英玻璃片上制备一系列铒(Er~(3+))/TiO_2多孔薄膜(Er~(3+)-TiO_2),考察了司班80含量对薄膜结构及性质的影响,并通过扫描电镜、氮气吸附-脱附、X-射线衍射对薄膜的结构进行表征,并由甲基橙溶液的光催化降解反应评价其光催化性能。结果表明:当溶胶中司班80的添加量为0.3%(wt,质量分数),制得的Er~(3+)-TiO_2薄膜,在模拟可见光,7.8mg/L甲基橙溶液,光照6h条件下,对甲基橙光催化降解率可达到55.23%。     

氧化锌/聚苯乙烯纳米复合材料的制备与性能

为提高聚苯乙烯(PS)的热性能及耐溶剂性能,将溶胶-凝胶法合成的纳米氧化锌(ZnO)粒子与苯乙烯原位聚合,制备得到ZnO/PS纳米复合材料,并采用FT-IR、UV、TG等方法对产物进行了表征测试,还考察了纳米ZnO对复合材料的热性能、抗紫外性能和耐溶剂性能的影响。实验结果表明,加入纳米ZnO可提高复合材料的热稳定性、抗紫外性能以及耐溶剂性能。同时,ZnO/PS纳米复合材料的抗紫外性能以及耐溶剂性能均随ZnO纳米粒子的质量分数的增加而增强。     

TiO_2/电气石复合材料的制备及其光催化性能

以电气石为复合载体,钛酸丁酯为原料,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备了TiO_2/电气石复合材料。用XRD、FT-IR、UV-Vis DRS、SEM等测试手段对复合材料的微观结构、光吸收性能及元素组成等进行了表征。以TNT作为目标污染物,考察了复合材料的光催化性能。结果表明,TiO_2复合电气石后,晶粒细化,材料吸收光谱产生红移,光催化活性显著提高,且具有良好的稳定性。     

水热法制备TiO_2-硅藻土复合材料及其光催化性能(英文)

以水热法、用钛酸丁酯和二乙醇胺为原料、在160℃保温4小时合成了TiO2纳米颗粒。在pH值约为2时通过静电吸引把TiO2涂覆在硅藻土表面形成TiO2-硅藻土复合材料,并用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和差热示差扫描量热仪(DSC)研究了其性能。TiO2是近正方形的、分散良好的锐钛矿晶体,其颗粒大小约为15nm。TiO2均匀的、牢固的附着在硅藻土的表面上,其TiO2/硅藻土质量比为1:10。TiO2-硅藻土复合材料具有良好的光催化性能,在紫外光照射下100g复合材料用3h可使10ml浓度为20mg/L的甲基橙水溶液完全降解。     

纳米TiO_2-硅藻土复合材料对染料的光催化降解性能

以TiOSO_4为钛源,氨水为沉淀剂,以水解沉淀法制备纳米TiO_2-硅藻土复合材料;结合XRD、SEM、氮气吸-脱附表征手段,对比研究复合材料、纯TiO_2、纳米级TiO_2(P25)对罗丹明B的光催化性能以及复合材料对罗丹明B、刚果红、甲基橙、亚甲基蓝等染料的吸附及光催化降解性能。结果表明:纳米TiO_2-硅藻土复合材料对罗丹明B的光催化性能明显优于纯TiO_2和P25;复合材料对不同污染物的吸附及光催化性能存在显著差异,对阳离子型的亚甲基蓝的吸附及光催化性能最好,对阴离子型甲基橙的吸附及光催化性能最差。     

PP/EPDM/纳米TiO_2复合材料的性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米二氧化钛(纳米TiO_2)/三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料,分别研究了纳米TiO_2和EPDM的含量以及不同共混工艺对复合材料力学性能的影响,并对4种工艺制备的复合材料的形态结构进行分析。结果表明:固定纳米TiO_2含量为3%(wt,质量分数,下同),当EPDM的含量为10%时,PP/EPDM/纳米TiO_2三元复合材料的综合力学性能最好;固定EPDM含量为10%,当纳米TiO_2的含量为4%时,PP/EPDM/纳米TiO_2三元复合材料缺口冲击强度最高;二步法工艺均好于一步法工艺,4种工艺中制备得到"核壳"结构的复合材料韧性最好;纳米TiO_2粒子经两次共混分散性更好,有利于提高韧性。     

纳米TiO_2/纤维复合材料的热辐射性能研究

基于静电纺丝技术和逐层自组装技术制备得到了组装层数分别为0、2、4和6的纳米TiO_2/纤维复合材料。基于SEM和FT-IR等性能测试与理论计算方法,获得了纳米TiO_2/纤维复合材料的结构和热辐射性能。在结构方面,随着TiO_2组装层数的增多,纳米TiO_2/纤维复合材料的平均纤维直径增大,TiO_2在组装层中的百分比也增大;在热性能方面,纳米电纺纤维组装TiO_2(2层)后,红外光谱透过率和辐射热导率均显著减小;随着组装TiO_2层数的增多,纳米TiO_2/纤维复合材料的辐射热导率得到了进一步的减小,指出了这是由于纳米TiO_2颗粒表现出很强的散射和吸收消光的结果。     

聚左旋乳酸/纳米TiO_2复合材料的制备及性能

本研究通过溶胶-凝胶法制备出纳米二氧化钛(TiO_2),并采用硅烷偶联剂KH-550对其进行表面改性,减缓纳米TiO_2的团聚,通过溶液共混法制备出聚左旋乳酸(PLLA)/TiO_2复合薄膜。采用DSC、SEM、TG、紫外光谱和DMA等系统研究了TiO_2及其PLLA复合物的结构和性能。结果表明:TiO_2经过表面接枝改性后,平均粒径由533nm降低为346nm,其接枝率为4.2%(wt,质量分数,下同)。未改性的TiO_2在PLLA中分散性差,易团聚,改性后TiO_2在含量低于1.5%的条件下,能在PLLA中分散。TiO_2的加入提高了PLLA复合物的热稳定性、抗紫外性能和储能模量,对PLLA的结晶性能影响较小。     

炭化纳米Co3O4/硅藻土复合材料制备及其性能

利用高温热解炭化制备炭化纳米Co_3O_4与硅藻土复合材料,研究其磁性和吸波性能。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、振动样品磁强计和矢量网络分析仪等测试分析技术对复合材料进行表征。结果表明:平均粒径为50nm的超顺磁性纳米Co_3O_4粒子和无定形碳均匀分散于硅藻土表面和孔隙内,形成稳定的复合体。炭化纳米Co_3O_4/硅藻土复合具有较强的超顺磁性和吸波性能,最大反射率损失为-14.7dB,<-10dB的频率范围大约为14～18GHz,带宽为4GHz。     

两步水热法制备还原氧化石墨烯/纳米TiO_2复合材料及其光催化性能

为研究由还原氧化石墨烯(RGO)和具有高活性晶面的TiO_2组成的复合材料的制备方法及其光催化性能,首先采用两步水热法制备了RGO/纳米TiO_2复合材料:第1步为合成暴露高活性晶面的纳米TiO_2;第2步为将合成的纳米TiO_2与氧化石墨烯(GO)复合,形成RGO/纳米TiO_2复合材料。然后,利用XRD、SEM、X射线光电子能谱仪和紫外-可见漫反射光谱等手段对制备的暴露不同晶面的纳米TiO_2和RGO/纳米TiO_2复合材料进行了表征,评价了其光催化性能。结果表明:在水热法的第1步中,通过调节HF的浓度能可控制备出具有高活性的(001)和(101)晶面的纳米TiO_2,氟原子在纳米TiO_2中以物理吸附态和化学结合态这2种形态存在;在第2步后,GO与纳米TiO_2复合形成RGO/纳米TiO_2复合材料,同时在此过程中GO被转化成RGO。在紫外光照射下,两步水热法合成的RGO/纳米TiO_2复合材料具有很好的光催化性能,明显优于商用TiO_2(P25)和纳米TiO_2的。RGO/纳米TiO_2复合材料的光催化性能有明显的提高,RGO和TiO_2暴露的晶面对光催化活性有影响。     

稀土元素掺杂TiO_2/海泡石复合材料的制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,海泡石为载体,制备稀土元素掺杂TiO_2/海泡石复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等手段对样品进行表征,分析了复合材料的形貌、结构、组成及其光催化降解甲醛的性能。结果表明:稀土元素掺杂可以提高TiO_2/海泡石复合材料的光吸收能力,提高其对甲醛的光催化降解能力,共掺杂0.05%Eu~(3+)和0.05%Gd~(3+)复合材料的光催化效果最好,可以达到93.9%。     

聚苯乙烯/氧化石墨纳米复合材料的制备与性能

利用十六烷基三甲基溴化铵对氧化石墨进行插层改性。以原住插层聚合的方式合成了聚苯乙烯／氧化石墨（PS／GO）纳米复合材料。用XRD和TEM进行的形态研究表明,氧化石墨被剥离成10nm-30nm厚的层片而分散在聚合物基体中。热重分析证明PS／GO复合材料比PS材料和普通石墨粉填充的PS材料表现出更好的热稳定性。     

改性煤矸石/TiO_2复合材料的制备及其光催化性能

以盐酸改性煤矸石(hydrochloric acid modification gangue,简称HAG)为载体,采用溶胶-凝胶法制备改性煤矸石负载TiO_2的光催化复合材料TiO_2/wHAG(w:HAG的质量分数,%)。以紫外灯(一类可以产生较大有效范围的紫外光的光源)为光源,以罗丹明B降解为废水降解模型考察复合材料的光催化活性。采用SEM、FT-IR和XRD对TiO_2/wHAG复合材料的表面形貌、光谱特征和晶相结构等进行了表征。结果表明:改性煤矸石与TiO_2之间生成了Ti—O—Si共价键,结合牢固。TiO_2/45HAG与TiO_2相比,其光催化活性和静态吸附性能分别提高了30%和4.1%。另外,改性煤矸石作为载体可减少TiO_2粒子的团聚,并且能保持其原有的表面性质以及晶体结构。     

纳米TiO_2/凹凸棒土复合材料的制备及其光催化涂料

本研究纳米TiO2/凹凸棒土复合材料及其光催化涂料的制备,探讨涂料的制备方法、催化剂用量、光源等对甲醛降解的影响。