TiO2@SiO2复合材料的制备及其光催化与抗菌性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备载体SiO₂, 并通过水解法制备出负载型TiO₂@SiO₂复合光催化抗菌材料, 采用SEM、XRD、BET、FT-IR、XPS和粒度仪对材料进行表征和分析。在UVA紫外光照下, 通过降解甲基橙溶液考察了复合材料的光催化性能, 在照射3 h后, 不同钛掺杂量复合材料的光催化降解率均能达到99.9%, 钛掺比为0.58时催化效率最高。通过平板涂布法检测了复合材料对大肠杆菌的抗菌效果, 发现抗菌性能随着钛含量的增加而提高, 在紫外照射条件下最高可达92%以上, 同时在可见光照射下也能表现出良好的抗菌性能。通过细菌荧光检测, 可以有效证明复合材料所产生的活性氧迁移到了细胞内部, 造成细胞体氧化损伤, 这是光催化材料抗菌机理研究的重要依据。     

锐钛矿型TiO2胶体制备抗菌陶瓷的特性研究

利用锐钛矿晶型的纳米TiO2胶体溶液，将硅胶作为粘结剂按不同配比加入TiO2胶体，用提拉法在陶瓷表面形成均匀薄膜并在高温下烘烤成膜。研究TiO2和硅胶在不同比例情况下的薄膜特性，讨论了退火温度对亲水性及光催化活性的影响，利用分光光度计测量了TiO2薄膜对亚甲基蓝的分解活性，测定了薄膜对洗涤剂、消毒剂、3％NaOH和沸水的抗腐蚀能力。结果表明，利用这种方法制备的薄膜具有较好的光致亲水性和光催化性，并具有良好的抗腐蚀能力。     

陶瓷负载TiO2复合材料的制备及光催化降解废水中苯酚的研究

以钛酸丁酯为原料,制备出TiO_2光催化材料。以苯酚废水为模拟目标降解物,考察了苯酚初始质量浓度、初始pH和不同光照强度等因素对废水中苯酚降解率的影响。结果表明:陶瓷负载TiO_2制得的光催化剂在300W汞灯照射下,当苯酚初始质量浓度为50mg/L,初始pH=7,光照距离为11cm时,对苯酚的降解率较高,pH=7时有利于反应的进行,处理效果较好。反应机理为TiO_2受光照射后,产生光生电子-空穴对,使苯酚得到还原。     

陶瓷表面 TiO2薄膜的制备及光催化性能研究

采用化学溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶，用浸渍-提拉方式在陶瓷表面制成锐钛矿相TiO2薄膜。用X射线衍射法(XRD)确定了晶型及晶粒的大小；用光电子能谱测定了其微观成分及其含量；考察了7种过渡金属离子掺杂后对甲基橙降解的光催化性能的影响及其变化规律，并对陶瓷和玻璃的光催化活性进行了比较。实验结果表明：掺杂Mn及Ni离子对于提高TiO2薄膜的光催化活性有明显的促进作用，降解30min后，降解率分别达到79．7％，80.8％。瓷片和玻璃的光催化活性要视掺杂的金属离子而定，不同的掺杂离子对瓷片和玻璃的光催化活性有不同的作用效果。     

锐钛矿型TiO2胶体制备抗菌陶瓷的特性研究

利用锐钛矿晶型的纳米TiO2 胶体溶液 ,将硅胶作为粘结剂按不同配比加入TiO2 胶体 ,用提拉法在陶瓷表面形成均匀薄膜并在高温下烘烤成膜。研究TiO2 和硅胶在不同比例情况下的薄膜特性 ,讨论了退火温度对亲水性及光催化活性的影响 ,利用分光光度计测量了TiO2 薄膜对亚甲基蓝的分解活性 ,测定了薄膜对洗涤剂、消毒剂、3 %NaOH和沸水的抗腐蚀能力。结果表明 ,利用这种方法制备的薄膜具有较好的光致亲水性和光催化性 ,并具有良好的抗腐蚀能力。     

Ni/TiO2复合镀层光催化抗菌性能的研究

为了研究TiO2在镀层中的光催化抗菌活性,以不锈钢为基体,制备了Ni/TiO2光催化抗菌功能性复合镀层,测定了镀层中TiO2微粒的复合量,考察了Ni/TiO2电极的光催化析氢性能,利用ESEM观察了镀层的表面形貌,并探讨了半导体TiO2光催化杀灭细菌的机理.研究表明:当镀层中TiO2复合量达到21.98%时,Ni/TiO2复合镀层对大肠杆菌、绿脓杆菌、粪链球菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于95%;在光照射下,Ni/TiO2电极阴极析氢反应的起始电位正移了约200mV.     

多孔TiO2的制备表征及光催化研究

以钛酸四丁酯为前驱物，在溶胶-凝胶法和硬脂酸法的合成样品的过程中添加正硅酸乙酯，分别合成出纳米TiO2，焙烧成晶后通过HF除去硅，形成了多孔TiO2。通过XRD、SEM、UV-Vis、BET等测试手段，比较正硅酸乙酯对不同合成方法合成的样品的影响。在对甲基橙的紫外光催化试验中，添加正硅酸乙酯再由HF处理后合成的样品表现出较高的催化活性，这与此方法合成的样品的表面积较大有关。     

纳米SnO2包覆TiO2光催化剂的制备及光催化活性研究

利用均匀沉淀法制备了纳米SnO2包覆TiO2的光催化剂，通过XRD、紫外光谱、色谱-质谱和光催化氧化焦化废水实验，分析和检验了该光催化剂的光催化活性。结果表明：SnO2包覆TiO2对光催化活性的提高是可行的，SnO2包覆量大于5％时提高效果较明显。     

陶瓷靶射频磁控溅射TiO2薄膜的制备和光催化特性

Transparent titania thin films were prepared on glass substrates by radio frequency magnetron sputtering from TiO2 ceramic target. The structure and morphology of those films with different sputtering power and substrate temperature has been measured with X-ray diffractometer (XRD) and atomic force microscope (AFM). It was found that the films were anatase and a mix of anatase-rutile with different condition. The transmission of the films has been studied by using UV-VIS-NIR spectrometer. It shows absorption edge has a little red shift with the increase of sputtering power and substrate temperature. The photocatalytic activity of the films was tested on the degradation of Rhodamine B solution. T.he highest degradation efficiency in our experiment was obtained in the film deposited at 550℃ and 130W.     

铁掺杂TiO2光催化剂的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备铁掺杂纳米TiO2光催化剂。通过XRD、FT-IR、UV-Vis、PL等对Fe-TiO2样品进行表征和分析,并以亚甲基蓝（MB）作为目标降解物,考察经不同热处理温度及不同掺铁量Fe-TiO2样品对MB的降解效果。结果表明所制备的Fe-TiO2样品的晶型为锐钛矿相与金红石相的混晶相,铁掺杂抑制了晶粒的生长和晶型的转变,样品的吸收阈值波长向可见光红移约68nm,提高了TiO2的光催化活性。在普通日光灯下,经500℃热处理、掺铁量与TiO2摩尔比为1∶200条件下制备的催化剂其光催化活性明显高于Degussa P25。     

纳米TiO_2/粉煤灰复合材料的制备及光催化性质

为了提高TiO2的光催化效果,使催化剂易于回收再利用,利用粉煤灰为载体,采用低温超声水热法制备纳米TiO2/粉煤灰复合光催化剂。借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(TEM)、红外(IR)和紫外-可见(UV-Vis)光谱分析对产物进行了表征,研究了TiO2加入量、超声时间等对复合物形貌、晶型和性能的影响。光催化降解亚甲基蓝的实验结果表明,由于TiO2和粉煤灰的共同作用,所得复合光催化剂的性能优于纯TiO2的光催化性能。     

光催化TiO_2复合分离膜的制备技术

纳米TiO2复合分离膜集过滤、光催化降解、自清洁、防垢、提高膜通量等功能于一体,能有效解决传统膜分离系统存在的膜污染和膜通量衰减的问题,对发展新型的膜分离技术、开发纳米光催化新材料,以及在节水减排和中水回用等方面具有重要的应用价值。TiO2复合分离膜涉及TiO2纳米晶的合成和固载化工艺、多孔陶瓷载体的选择、烧结工艺及复合膜的稳定性。本文对目前国内外使用的TiO2复合分离膜的各种制备工艺和方法进行了归纳、总结和分析,并对其今后的发展和应用提供了建议。     

磷钨酸修饰的纳米TiO_2薄膜的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱物,乙酸为溶剂,用溶胶-凝胶法制备了磷钨酸修饰的纳米TiO2薄膜(PW12/TiO2)。通过FT-IR、UV-Vis、XRD、BET、SEM进行了表征。结果表明,磷钨酸修饰的纳米TiO2具有锐钛矿晶型和较大的比表面积,磷钨酸在TiO2中仍保持Keggin结构,并抑制了粒子烧结过程中的长大。研究了PW12/TiO2薄膜在对氯苯酚光降解中的催化活性。当磷钨酸与TiO2的摩尔比为0.02∶1,240℃焙烧,PW12/TiO2薄膜的光催化降解反应遵循L-H机理,一级反应速率常数为0.016min-1。磷钨酸与TiO2在光催化反应中有明显的协同作用。     

纳米TiO2/ZrxTi1-xO2异质结构薄膜的制备及其光催化性质

首次报道了采用溶胶-凝胶工艺制备TiO2/ZrxTi1-xO2异质结构光催化薄膜的新方法.薄膜样品的表面形貌、吸收光谱以及光催化性质的测试结果表明,在TiO2光催化薄膜与衬底之间引入ZrxTi1-xO2过渡层,很容易获得晶粒尺寸很小的纳米薄膜;其光催化活性和抗失活稳定性都有明显提高,且超过了Degussa P25薄膜.     

模板法制备介孔TiO2及其光催化性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为模板剂,钛酸正四丁酯(TBOT)为钛源,异丙醇为溶剂,通过溶胶-凝胶过程合成出介孔TiO2前驱体凝胶后,经老化、焙烧得到了TiO2介孔材料.利用XRD、HR-TEM、TGA、N2的吸附-脱附、BET等方法对材料的结构、形貌、比表面积、孔径分布进行表征.以亚甲基蓝的降解为模型反应,对其催化性能进行评价并与商品DegussaP-25进行比较.实验结果表明,比表面积为137.5m2/g、孔径为8.62nm的锐钛型介孔TiO2具有很高的催化活性.     

溶胶－凝胶法制备TiO_2－CeO_2薄膜

本文报道了用溶胶－凝胶法制备ＴｉＯ＿２－ＣｅＯ＿２薄膜的工艺过程及所制在薄膜的性能。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便浸涂液迅速凝胶，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。     

镍、硫共掺杂纳米TiO2的制备及其可见光催化性能

为提高纳米TiO2的可见光催化活性,采用沉淀-浸渍法制备了一种新型Ni和S共掺杂TiO2纳米复合光催化剂.通过紫外-可见(UV-Vis-)漫反射、X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X-荧光(EDX)等手段对其结晶形态、晶粒尺寸、元素掺杂量和吸光性能等进行了表征.结果显示,催化剂Ni/S/TiO2为锐钛矿晶相,平均粒径约为6～7nm,比表面积高达260.42m2/g,感光范围可拓展到可见光区,且与纯TiO2,S掺杂TiO2和Ni掺杂TiO2相比,光催化剂Ni/S/TiO2的颗粒粒径更小,比表面积更大,光吸收边红移程度更显著.以活性艳蓝198染料溶液为模拟废水,以氙光灯为光源,对光催化剂Ni/S/TiO2的催化活性进行了评价.结果表明,Ni/S/TiO2具有比纯TiO2、S掺杂TiO2和Ni掺杂TiO2更高的可见光催化活性,氙光灯照射120min,活性艳蓝198降解率可达到98.5%.     

粒子型块状TiO_2气凝胶的制备与表征

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法和超临界干燥,成功制备了酸催化的粒子型块状TiO2气凝胶,并用BET、TEM、SEM、IR等仪器对其结构性能进行了表征。结果表明,该气凝胶具有较高的比表面积(713.9m2/g)和较低的密度(最低为35mg/cm3),网络分布不均匀,孔径较小,孔径分布主要集中在10～25nm。红外光谱表明,该气凝胶是由钛的羟基氧化物组成,不存在碳氧键。     

含TiO_2/SiO_2的复合涂层光活性和抗老化性能

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯为前驱体,用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/SiO2复合物。并将其分散到醇酸树脂中制成含TiO2/SiO2的有机涂层。实验结果表明,TiO2/SiO2复合粒子比纯TiO2粒子拥有更强的光催化性能,含TiO2/SiO2的有机涂层比只含有TiO2的有机涂层具有更好的抗老化性能。     

稀土-过渡金属共掺杂TiO_2纳米材料:结构和光催化性能

在常温下,以钛酸四丁酯为前躯体溶解于无水乙醇中,采用溶胶-凝胶法制备了稀土金属-过渡金属共掺杂纳米TiO2光催化剂。利用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)等手段对样品的结构进行了表征,所合成的样品为TiO2锐钛矿晶相。同时,光催化降解甲基橙实验结果表明:共掺杂TiO2有较高的催化活性,这是由于共掺杂在TiO2的价带和导带之间形成了新的能级,从而窄化TiO2的带宽,能吸收更多的太阳光。