TiO2薄膜的自组装及其光电性能研究

采用蒸发诱导自组装方法,在导电玻璃基体上制备了具有高热稳定性、高比表面积的TiO_2薄膜。运用扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪对TiO_2薄膜的形貌和结构进行了分析,表明制备出的纳米晶TiO_2薄膜具有多孔的锐钛矿结构,晶粒平均尺寸d为29.2nm。以D102染料敏化的TiO_2薄膜为阳极,0.3mol/L KI溶液为电解液,铂电极为阴极,组成太阳能电池,通过电流-电压曲线研究了太阳能电池的性能。结果表明:太阳能电池的J短路为17.80mA·cm-2,U开路为0.60V,填充因子FF为0.54,光电转换效率为0.39%。     

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。     

Fe2O3/TiO2纳米管光催化降解微环境苯系物的实验研究

采用阳极氧化-阴极沉积-阳极氧化法制备了三氧化二铁/二氧化钛(Fe2O3/TiO_2)复合纳米管阵列,以室内空气典型污染物苯系物为模拟反应物,研究了湿度与催化剂用量对苯系物气体光催化降解效果的影响,并分析了Fe2O3/TiO_2复合纳米管光催化降解苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯的反应历程。结果表明:该Fe2O3/TiO_2复合纳米管排列整齐均匀,相对纯TiO_2具有较高的可见光响应特性;光功率密度为0.9W/cm2、停留时间为10min,不同湿度和催化剂用量条件下总苯系物的降解率可以达到75%~95.3%;当湿度为60%,光催化剂用量为50cm2或62.5cm2时,各组分的降解率达到最高;湿度为0~30%,催化剂用量为25~37.5cm2时,各组分的降解率较高;在不同湿度下,苯系物各组分的氧化历程主要受正水离子及超负氧离子的数量影响。     

可见光下利用ZrO2(Er3+)/TiO2光催化降解海水中柴油污染

通过共沉淀法自制上转换材料与TiO_2复合的纳米光催化剂;利用SEM、XRD等方法对光催化剂进行表征;通过改变催化剂掺杂比、pH值、催化剂投入量、光照时间和柴油初始浓度研究了可见光下光催化降解海水中柴油污染的影响因素以及复合光催化剂ZrO_2(Er3+)/TiO_2的利用效率,通过正交试验优化海水中柴油污染的降解;进行动力学分析,计算总反应速率表达式。结果表明,当柴油初始浓度为0.20g/L,催化剂投加量为0.8g/L,催化剂掺杂比为40%,pH为7,光照时间为2.5h时,复合光催化剂的利用效率最高,柴油的去除率达到87.74%。ZrO_2(Er3+)/TiO_2在可见光下能够有效地降解海水中的柴油污染。     

TiO2光催化剂的研究与应用进展

为了解决日益严重的环境污染问题和能源问题,越来越多的研究者将精力投入到ZnO、CdS、TiO_2和BiVO_4等半导体材料的研究中。其中,TiO_2以优异的氧化能力、较强的化学稳定性、较低的价格以及无毒性吸引了广泛的目光。针对近年来TiO_2的光催化性能研究及其改性方法的研究进展,以及应用热点进行了综述,并对如何进一步提升其性能进行了展望。     

不同纳米材料与石墨混合填充PTFE复合材料摩擦磨损性能

利用MM-200型磨损试验机考察了载荷对纳米SiO₂、TiO₂、Al₂O₃与石墨混合填充PTFE复合材料摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌及磨损机理。结果表明,纳米材料及其与石墨混合都可以不同程度地提高PTFE的耐磨性,而它们对PTFE耐磨性的提高程度各不相同,其中以纳米SiO₂-石墨填充PTFE复合材料的磨损质量损失最小,纳米Al₂O₃-石墨填充PTFE复合材料的磨损质量损失较大;填充PTFE复合材料同钢对磨时的摩擦系数表现出不同的性能,纳米SiO₂-石墨填充PTFE的摩擦系数与纯PTFE相差不大。     

叶绿素分子印迹二氧化钛的制备及降解效率研究

针对目前光催化降解蓝藻效率较低、环境制约因素较多的现状,本研究采用表面分子印迹技术,通过液相沉积法制备了分子印迹型TiO₂光催化剂(MIP-TiO₂)。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)等对制备的样品及其光催化降解效率进行了表征。研究结果表明:与非印迹型TiO₂光催化剂(NIP-TiO₂)相比,MIP-TiO₂具有更高的叶绿素吸附能力,因此能够快速提高蓝藻溶液的透光性,增强光催化剂降解蓝藻的效率。     

TiO2-SiO2复合材料的结构调变对其催化应用的影响

TiO₂-SiO₂复合材料(TSCM)的催化应用性能受到其所含TiO₂物种的晶相和SiO₂骨架的孔道结构的显著影响。本文归纳总结了TSCM中TiO₂物种晶相、SiO₂骨架的孔道结构、形貌等特性的调变规律及其对TSCM催化性能的影响,并展望了TSCM材料的结构特性演变趋势以及在制备方法上的取舍。TSCM直接作为催化剂时,其活性位普遍被认为是TiO₂-SiO₂界面上的Ti—O—Si键位和酸性位点。而作为载体材料时,TSCM中的TiO₂物种可以与负载的金属活性中心表现出显著的载体-金属相互作用(SMSI),TiO₂物种的晶相可以对形成的金属活性中心的性能产生显著影响。在TSCM材料的合成研究中,合成含有单一锐钛矿相(Anatase)TiO₂物种的Anatase-SiO₂或单一金红石晶相(Rutile)的Rutile-SiO₂类型TSCM材料,以及同时含有这两个晶相TiO₂,但晶相比例可调的A/R-SiO₂类型TSCM材料仍充满挑战。TSCM的SiO₂骨架特性调控也同样具有挑战,如何在得到特定晶相和粒子尺寸的TiO₂物种的同时获得特定孔道特性和形貌特征的SiO₂骨架,仍是研究的难点和热点。两步法无需同时控制TiO₂和SiO₂物种的制备参数,重现性好,多用于特殊形貌的TSCM的制备,但通常其中TiO₂物种的分散度不佳。而一步法制备过程简短,更容易得到多孔-大比表面积材料,有利于实现TiO₂粒子的尺寸控制及其在SiO₂骨架中的均匀分布,从而得到更丰富的Ti—O—Si界面活性物种,但需要在同一合成体系中同时控制相互影响的TiO₂和SiO₂物种的制备参数,调控难度极大,与两步法相比,重现性较差。     

空气净化的常用处理技术和应用发展

本文主要对室内空气净化技术进行系统介绍,并探讨了空气净化技术的发展方向,供同行参考。     

TiO_2纳米管负载纳米金的制备及其在紫外光下的光电性能(英文)

利用直流磁控溅射法制备纳米金颗粒表面改性TiO2纳米管,并通过XRD,FESEM对其结构进行表征.在紫外光下测试其光电效应,结果发现在定电位和动电位下,纳米金改性后的TiO2纳米管产生的光电流都要比未改性的TiO2纳米管大.在定电位下(1.0V),Au/TiO2纳米管产生的光电流为0.4mA,是TiO2纳米管的1.8倍.在动电位下(-1.5～1.5V),当电位达1.5V时,Au/TiO2纳米管产生的光电流为0.75mA,是TiO2纳米管的3.75倍.     

健康空调的研发及其对改善室内空气品质作用的分析与探讨

给出了健康空调的含义并提出了健康空调的新要求,简述了我国健康空调的研发历史及现状;针对影响室内空气品质的因素,分析了应用于健康空调的健康因素和健康技术以及对改善室内空气品质的作用;探讨了如何选择健康空调,指出了健康空调面临的挑战。     

Novel method for doping nano TiO2 photocatalysts by chemical vapour deposition

Highly active photocatalytic Fe-doped nano TiO₂ was successfully synthesised by chemical vapour deposition (CVD) method using FeCl₃ as Fe source. CVD was carried out by evaporating FeCl₃ at 350°C in nitrogen flow during 30–90?min. The amount of Fe incorporated into TiO₂ framework is adjusted by the amount of FeCl₃ used and the evaporation time. The obtained sample was characterised by X-ray diffraction (XRD), atomic absorption spectroscopy (AAS), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), UV-Vis, Fourier transform-infrared (FT-IR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Photocatalytic activities of the samples were tested in photocatalytic decomposition of 2-propanol in liquid phase using visible light instead of UV light irradiation. Non-doped TiO₂ and high Fe loading TiO₂ samples showed very low photocatalytic activity, whereas the low Fe loading TiO₂ sample exhibited high photocatalytic activity under visible light. The high photocatalytic activity of this sample was rationalised by the existence of defects (Ti–OH groups) as the active sites.     

汽车室内空气品质的研究进展

车作为一种＂移动建筑＂,其室内空气品质（IAQ）问题逐渐备受关注;分析了车内空气污染的来源及影响因子,对比讨论了汽车IAQ相关的国家标准,指出GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》中空气污染物浓度限值过于宽松,不利于保障驾乘人员身体健康,最后点明了汽车IAQ的发展趋势。     

石墨烯修饰氮掺杂TiO2纳米材料的制备及光催化性能

以TiN粉末煅烧制备的氮掺杂纳米TiO_2(N-TiO_2)和氧化石墨烯为原料,在水热条件下制备了石墨烯修饰的氮掺杂TiO_2纳米材料(GNT)。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)及X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对所制备的样品进行了表征。紫外-可见漫反射吸收谱表明石墨烯与氮掺杂的共修饰使得TiO_2的吸收带边发生红移,且其可见光吸收性能明显提高。可见光照射下降解亚甲基蓝溶液的实验结果表明石墨烯修饰的氮掺杂TiO_2的光催化降解性能分别是TiO_2、N-TiO_2的4.3倍和1.9倍。     

室内空气品质与新风量关系的实验研究

首先介绍了空调系统中新风的作用、新风量的一般确定方法以及新风不足带来的问题,接着介绍室内空气品质（IAQ）新标准和室内主要污染物。结合工程实例,在不同新风量条件下,对青岛市某海边高档写字楼办公室的二氧化碳、甲醛、苯系物（苯、甲苯、乙基苯及二甲苯,简称B．T．E．X）以及总挥发性有机物TVOC进行了现场测试,并以二氧化碳和甲醛作为分析研究对象,分析了新风量对室内空气品质的影响,指出了该办公室内的主要污染物不是二氧化碳,而是室内精装修带来的以甲醛为首的污染物,从而新风量的确定不能仅以稀释二氧化碳为依据,而要以消除室内主要污染物为目的。最后提出了改善室内空气品质的主要方法是改善室内的通风条件,不断补充房间内的新鲜空气,同时要有效置换出室内被污染的空气。     

Preparation of nitrogen co-doped SiO2/TiO2 thin films on ceramic with enhanced photocatalytic activity under visible-light irradiation

In this study, we have successfully deposited N-doped SiO₂/TiO₂ thin films on ceramic tile substrates by sol–gel method for auto cleaning purpose. After dip coating and annealing process the film was transparent, smooth and had a strong adhesion on the ceramic tile surface. The synthesised catalysts were then characterised by using several analytical techniques such as X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), atomic force microscope (AFM) and UV-vis absorption spectroscopy (UV-vis). The analytical results revealed that the optical response of the synthesised N-doped SiO₂/TiO₂ thin films was shifted from the ultraviolet to the visible light region. The nitrogen substituted some of the lattice oxygen atoms. The surface area of co-doped catalyst increased, and its photocatalytic efficiency was enhanced. The photocatalytic tests indicated that nitrogen co-doped SiO₂/TiO₂ thin films demonstrated higher than of the SiO₂/TiO₂ activity in decolouring of methylene blue under visible light. The enhanced photocatalytic activity was attributed to an increasing of the surface area and a forming of more hydroxyl groups in the doped catalyst.     

室内空气品质研究现状及进展

本文介绍了室内空气品质问题的由来及其危害,并介绍了的国内外有关室内空气品质的研究现状,综合讨论了室内空气品质的定义、评价指标以及影响因素,提出了改善室内空气品质的相关措施.     

基于Airpak的室内空气品质分析

随着人们生活水平的提高,人们对室内空气品质的要求越来越高,室内空气品质的好坏与人们的健康、工作效率息息相关。用Airpak软件模拟计算了某空调办公室在开门和不开门时的气流组织,通过对计算结果的分析,可以看出不同的气流组织对空气品质的影响,为合理改善和提高室内空气品质提供了参考。     

控制与改善室内空气环境的生态技术措施

指出应以生态技术措施来控制与改善室内空气环境，并分别从建材选用、建筑设计与布局、通风空调系统及植物绿化几个方面，分析了其对室内空气环境的影响及其相应的改善措施。     

室内空气品质与新风量选用探讨

介绍室内空气的污染及室内空气的卫生标准，详细分析室内空气品质和新风量的关系以及工程设计中新风量的选用。