溶胶-凝胶法制备TiO2粉体及其光催化性能研究

以钛酸丁酯为前驱物,无水乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2粉体,并采用紫外分光光度计、XRD等表征手段对TiO2的粒度、晶型结构进行了表征,分析了煅烧温度、TiO2晶型比例、溶液初始pH值等因素对TiO2结构性能及光催化活性的影响.结果表明:TiO2的锐钛矿晶型与金红石晶型的转相温度为700 ℃左右;采用溶胶-凝胶法制备TiO2时,控制溶液的pH值为4,煅烧温度为600 ℃,所得产物晶型全部为锐钛矿;当无水乙醇与钛酸丁酯的体积比为10:1时,产物的粒径为617 nm;且当配制溶液pH值为4,煅烧温度为600℃条件下,煅烧时间为40~60 min时,所制备TiO2的光催化效果较好,降解率较高;当光催化体系的pH值为9、以质量浓度为10 mg/L的亚甲基兰溶液浸泡2 h,TiO2的用量为0.25 g/L时,产物的降解率高达95.3%.     

TiO2/ZnO纳米复合薄膜溶胶-凝胶法制备与表征

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片表面制备了TiO2/ZnO纳米复合薄膜并进行了SEM、XRD和EDS分析与表征.结果表明,复合薄膜微观结构和结晶化程度都强烈依赖于钛相对百分含量;随着钛含量减少,薄膜微裂纹消失,由晶化相趋向于玻璃态后又逐步趋向于结晶态.     

溶胶-凝胶正交试验法制备纳米TiO2薄膜及其光电催化性能评价

以钛酸丁酯用量、涂层数、煅烧温度和时间为影响因素,设计L9(3)4正交试验,用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2薄膜,以暂态电流积分电量作为评价指标,考察了这4个因素对纳米TiO2薄膜的光电催化性能的影响,从而得出了最佳的制备工艺:钛酸丁酯用量10mL、煅烧温度550℃、煅烧时间3h、涂层数2层.并对最佳制备工艺下制得的TiO2薄膜进行微观结构表征.     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2

用溶胶 -凝胶法制备纳米TiO2 粉晶。用X射线粉末衍射 (XRD)对不同温度热处理的系列粉末进行了研究 ,结果表明用溶胶 -凝胶法制备的TiO2 纳米晶其晶型转变温度与凝胶时间有关     

溶胶-凝胶法制备TiO2纳米薄膜的晶粒长大机理研究

通过sol-gel法在普通钠钙玻璃表面制备了均匀透明的锐钛矿型TiO2纳米薄膜.用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和紫外可见吸收光谱(UV-VIS)等对薄膜的晶粒大小和透光率进行了表征.结果表明:随着镀膜次数和热处理时间的增加,薄膜中的平均晶粒大小接近线性增加.仅增加TiO2薄膜的热处理时间,薄膜中晶粒长大不明显,其吸收阀值未发生明显的红移.因此, 薄膜中晶粒长大的机理可能是: 上一次镀的TiO2晶粒成了下一次镀TiO2溶胶的晶核, 并在此基础上逐渐长大.     

酸催化溶胶-凝胶法制备纳米TiO2光催化剂的影响因素研究

用盐酸催化溶胶-凝胶技术制备了纳米TiO2粉末.探讨了制备条件影响凝胶时间的主要因素,结果表明,控制适当的工艺条件可以有效控制凝胶时间,得到稳定的溶胶.制备纳米TiO2溶胶的物质的量比为:n(钛酸丁酯):n(无水乙醇):n(水):n(盐酸)=1:27:2.8:0.24.羟丙基纤维素表面活性剂的加入量为0.75g/L时具有较强的空间位阻作用,不仅能在溶液中阻碍溶胶粒子的相互碰撞形成大的团聚体,而且能在热处理过程中有效抑制TiO2纳米颗粒的进一步团聚长大,获得单分散的纳米TiO2颗粒.     

溶胶—凝胶法制备TiO2—CeO2薄膜

本文报道了用溶胶－凝胶法制备TiO2-CeO2薄膜的工艺过程及所制备薄膜的性能，研究了在不同Ce/Ti比及催化条件下浸涂液的成膜能力，胶凝过程以及薄膜的物相和光学性能。结果表明，在浸涂液中加入水或碱会使浸涂液迅速凝胶，而加无机盐会促进老化过程。浸涂液的水解－凝胶过程对薄膜的透过率、表面形貌有显著影响，随Ce/Ti比增大，浸涂液的成膜能力变坏，而薄膜的紫外吸收增大。     

TiO2薄膜的溶胶-凝胶法制备及其光学特性

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备了均匀透明的纳米TiO2薄膜，X射线衍射结果表明薄膜晶粒大小为23．0nm，呈锐钛矿型。通过测量薄膜的紫外可见光透射率和吸光度光谱，对其光学特性和吸收边缘进行了研究，同时计算了薄膜的光学禁带宽度。实验结果表明：随薄膜层数的减少，光吸收带边缘发生了蓝移，光学禁带宽度随之变大，此现象可用量子尺寸效应来解释。     

溶胶凝胶法制备的TiO2薄膜结构对光催化活性的影响

TiO2多孔纳米薄膜采用溶胶－凝胶法在普通载玻片上制得。薄膜的结构如孔径、孔分布和厚度可控制。通过稀醋酸的分解来测定锐钛矿TiO2多孔薄膜的结构对光催化活性的影响。     

溶胶-凝胶微波辅助水热处理合成纳米TiO2

以钛酸丁酯作为前躯体,采用溶胶-凝胶经微波加热水热处理制备纳米二氧化钛,通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）分析研究了微波加热相对于传统加热方法的优势,同时考察了pH和加热时间对二氧化钛晶型的影响。     

离子辅助沉积法制备纳米TiO2光催化薄膜

利用离子辅助沉积工艺在玻璃基板上制备了纳米TiO2薄膜,考察了离子源电压和电流的变化对TiO2薄膜晶体结构、光催化活性和光学等特性的影响.结果表明,离子辅助沉积法制备的TiO2薄膜具有好的锐钛矿型晶体结构和高的光催化活性,其晶粒尺寸随着离子源能量的增大而减小.在离子源电压和电流为600V和1200mA时所制备的TiO2薄膜具有最好的光催化活性,对亚甲基蓝水溶液的降解率达到了92.3%.     

Properties of TiO2 Thin Films Prepared by Magnetron Sputtering

With rapid progressive application of TiO2 thin films,magnetron sputtering becomes a very interesting method to prepare such multi-functional thin films.This paper focuses on influences of various deposition processes and deposition rate on the structures and properties of TiO2 thin films.Anatase,rtile or amorphous TiO2 films with various crystalline structures and different photocatalytic,optical and electrical properties can be produced by varying sputtering gases,substrate temperature,annealing process,deposition rate and the characteristics of magnetron sputtering.This may in turn affect the function of TiO2 films in many applications.Furthermore,TiO2-based composites films can overcome many limitations and improve the properties of TiO2 films.     

微乳液法制备掺杂铁的纳米二氧化钛及其表征

为了研究掺杂铁的纳米二氧化钛的性质,以TiCl4为原料,在CTAB/正丁醇/环己烷/水组成的微乳液体系中制备了掺杂铁的TiO2纳米粉末。采用热分析仪(TG-DTA)、X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和比表面分析仪(BET)等对粉体的结构、粒径大小、物相、形貌和比表面积等进行了表征。经600℃焙烧2h后,0.04%Fe3+-TiO2粉末为单一的锐钛型结构,其平均晶粒度约为16nm,比表面积达120.4m2.g-1,D101为16.1nm。由于在XRD图谱上未发现有新相的生成,因此,Fe3+经过焙烧渗入到了二氧化钛的晶格中,掺杂所引起的变化主要是由于Fe3+渗入TiO2晶格所引起的。     

多孔TiO2光催化纳米薄膜的制备和微观结构研究

锐钛矿型多孔ＴｉＯ_２纳米薄膜可以从含聚乙二醇（ＰＥＧ）的钛酸盐溶胶前驱体中通过溶胶-凝胶法制备．涂层的形貌,如孔的大小和孔的分布可以通过聚乙二醇的加入量和分子量来控制．当聚乙二醇的加入量和分子量越大,聚乙二醇热分解后在薄膜中产生的气孔就越多和孔径越大．随着ＴｉＯ_２薄膜中气孔孔径和数量的增加,光的散射增强,薄膜的透光率减小．通过扫描电镜（ＳＥＭ）和重量法测定了薄膜的厚度,每镀一次薄膜的厚度增加约为０．０８μｍ．通过Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）和红外光谱（ＩＲ）确定了多孔ＴｉＯ_２纳米薄膜中元素的化学组成和表面羟基含量．实验结果表明：薄膜中除含有Ｔｉ、Ｏ元素外,还有一定量来自有机前驱物中未完全燃烧的碳和少量从玻璃表面扩散到薄膜中的Ｎａ和Ｃａ元素;同时发现薄膜表面的羟基含量随聚乙二醇的加入量的增加而增加     

超细TiO2料浆的分散性研究及其薄膜制备

本文研究了HN分散剂、稀土氧化物CeO2、超声处理工艺等对超细TiO2水系料浆分散性的影响.结果表明,通过加入0.25%HN分散剂和0.1%稀土CeO2,以及30分钟的超声处理,获得了平均颗粒尺寸约为100nm的高分散料浆,其粉末比表面积提高2.8倍.并且实验中还用分散处理得到的悬浮料浆成功地制备了TiO2薄膜.     

医用NiTi合金表面溶胶-凝胶法制备TiO2-SiO2薄膜

采用溶胶－凝胶法在ＮｉＴｉ形状记忆合金表面制备了ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２复合薄膜,在提高医用ＮｉＴｉ合金的抗腐蚀性方面,收到了显著的效果．运用电化学方法对不同组成的ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜在模拟体液中的腐蚀行为进行了研究,结果表明,随薄膜中 Ｔｉ／Ｓｉ比的增加,ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的抗腐蚀性增强．划痕试验表明 ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２（Ｔｉ／Ｓｉ＝４：１）膜与ＮｉＴｉ合金基体具有较高的界面结合强度．用原子力显微镜（ＡＦＭ）对ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的表面形貌及表面粗糙度进行观察和分析,解释并讨论了ＴｉＯ_２－ＳｉＯ_２薄膜的配方组成与其抗腐蚀性的关系,ＳｉＯ_２含量较少时,薄膜结构致密,膜层均匀平滑,且膜基结合力好,作为医用ＮｉＴｉ合金的表面保护层,可以使其耐腐蚀性有显著提高．     

溅射法制备TiO2薄膜的耐腐蚀性

采用溅射法在石英和316L不锈钢衬底上制备TiO2薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)观察薄膜的微观结构和表面形貌。结果表明:沉积后的TiO2薄膜表面均匀、致密,为锐钛矿结构。600℃退火后,薄膜中有金红石相生成。基于透射谱,计算得到的薄膜光学带隙在3.2eV左右。在PBS模拟体液中,测试材料的动电位极化曲线。结果显示,沉积TiO2薄膜后,材料的耐腐蚀性得到改善。退火后,TiO2薄膜的自腐蚀电位正向移动94mV,自腐蚀电流最小,为4.828μA·cm-2。     

Low-temperature Preparation of Photocatalytic TiO2 Thin Films on Polymer Substrates by Direct Deposition from Anatase Sol

Anatase TiO2 sol was synthesized under mild conditions （75℃ and ambient pressure） by hydrolysis of titaniumn-butoxide in abundant acidic aqueous solution and subsequent reflux to enhance crystallization. At room temperature and in ambient atmosphere, crystalline TiO2 thin films were deposited on polymethylmethacrylate （PMMA）, SiO2-coated PMMA and SiO2-coated silicone rubber substrates from the as-prepared TiO2 sol by a dip-coating process. SiO2 layers prior to TiO2 thin films on polymer substrates could not only protect the substrates from the photocatalytic decomposition of the TiO2 thin films but also enhance the adhesion of the TiO2 thin films to the substrates. Field-emission type scanning electron microscope （FE-SEM） investigations revealed that the average particle sizes of the nanoparticles composing the TiO2 thin films were about 35-47 nm. The TiO2 thin films exhibited high photocatalytic activities in the degradation of reactive brilliant red dye X-3B in aqueous solution under aerated conditions. The preparation process of photocatalytic TiO2 thin films on the polymer substrates was quite simple and a low temperature route.     

CeO2掺杂TiO2催化剂薄膜的制备与表征

以Ar为工作气体，O2为反应气体，利用射频磁控溅射技术成功地在载玻片上沉积了透明TiO2催化剂薄膜。同时利用共溅射技术制备了掺杂CeO2的TiO2催化剂薄膜。采用X射线衍射(XRD)、Raman光谱、UV-VIS-NIR分光光度计、原子力显微镜(AFM)对薄膜进行了结构和形貌表征。     

溶胶—凝胶法制备TiO2／Pt／glass纳米薄膜及其光电催化性能

本文采用Ｓｏｌ－ｇｅｌ法制备了ＴｉＯ２／Ｐｔ／ｇｌａｓｓ纳米光催化薄膜，并进行了结构和乐电催化性能的测试。薄膜对染料溶液的光电催化降解结果表明，当输入正向偏压后，ＴｉＯ２／Ｐｔ／ｇｌａｓｓ薄膜的光催化性能有一定提高，且随着偏压增大而增强。同时，薄膜的中间层Ｐｔ及光源强度对薄膜的光电催化活性也有较大影响。