基于TiO2/多壁碳纳米管复合光阳极和SnO2/多壁碳纳米管非铂对电极的染料敏化太阳能电池电子传输的改善EI北大核心CSCD

为了提高TiO2光阳极的电子传输速率,在TiO2中负载了多壁碳纳米管(MWCNTs)。采用溶胶–凝胶水热法制备了TiO2/MWCNTs复合溶胶,利用电流体动力学方法制备了均匀的TiO2/MWCNTs复合薄膜,并用TiCl4对薄膜进行了优化。用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪和紫外可见吸收光谱仪对样品进行了表征分析。利用电化学阻抗谱和电流密度–电压曲线分析了基于TiO2/MWCNTs复合光阳极和SnO2/MWCNTs对电极的染料敏化太阳能电池(DSSC)的光电性能。结果表明,MWCNTs的加入极大地加速了电子在薄膜中的传输,减少了电子与氧化态染料和I3–的复合;基于CNT-0.12(质量分数0.12%)复合光阳极的DSSC性能最佳(VOC=0.70 V,JSC=13.0 m A/cm2,ηFF=0.64,η=5.80%),与基于纯TiO2光阳极的DSSC(η=4.44%)相比,能量转换效率提高了30.6%。     

棒状C60/TiO2纳米复合材料的制备及其光催化性能

以商业TiO2(P25)为原料,通过水热法制备了棒状锐钛矿型TiO2,再利用化学吸附作用将C60与TiO2复合得到棒状C60/TiO2纳米复合材料。采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、Raman光谱、紫外可见漫反射光谱对样品进行表征,以罗丹明B(RhB)为探针分子在紫外光下考察了C60/TiO2纳米复合材料的光催化活性。结果表明:少量C60的引入可明显提高棒状TiO2的光催化活性,且1.0%C60/TiO2纳米复合材料的光催化活性最高,优于单纯的棒状TiO2和商业P25,其原因是由于C60具有良好的接受和传导电子性能,降低了TiO2光生电子–空穴的复合机率,进而提高了光催化活性。     

光催化制备结晶TiO_2介孔薄膜及其性能表征(英文)

提出了一种在室温条件下制备结晶TiO2介孔薄膜的简便方法。首先采用含有罗丹明B的TiO2纳米晶溶胶通过浸渍提拉制备结晶TiO2薄膜,然后将薄膜置于紫外灯下照射,通过TiO2薄膜自身的光催化作用将薄膜中的罗丹明B分解去除,从而形成介孔薄膜。分别采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对样品进行了表征,并考察了薄膜对水的接触角及光催化活性。结果表明:所制备的TiO2介孔薄膜由30～50nm的纳米粒子组成,其晶型为锐钛矿-板钛矿-金红石混晶;适当的罗丹明B添加量有利于介孔形成;由于介孔的作用,TiO2介孔薄膜的亲水性及光催化活性相对于致密TiO2薄膜有显著提高。     

多壁碳纳米管对太阳能电池光阳极微裂纹的优化和性能的影响

在量子点敏化太阳能电池(QDSCs)中,多孔二氧化钛(TiO2)光阳极薄膜在烧结过程中会产生很多微小裂纹,影响电子传输,导致太阳能电池性能下降。利用多壁碳纳米管(MWCNTs)独特的管状结构和良好的导电性能来优化TiO2光阳极薄膜内部的微裂纹,探究了不同质量分数(0%、0.01%、0.05%、0.10%、0.50%)的MWCNTs对量子点敏化太阳能电池MWCNTs/TiO2复合光阳极性能的影响。对光阳极进行物相及微观形貌分析表明:加入适量的MWCNTs可以与TiO2纳米颗粒均匀混合,并且MWCNTs贯穿了光阳极薄膜表面的微裂纹。但是过多的MWCNTs会聚集成团,引入大量缺陷。采用连续离子层沉积法在以上的光阳极表面沉积硫化镉(Cd S)量子点和硫化锌(ZnS)量子点阻隔层,以硫化铜(Cu S)为对电极,多硫电解液为电解质组装电池试样,测量其伏安特性(J-V)曲线。结果表明:添加0.05%MWCNTs的TiO2光阳极电池的光电性能最优,其开路电压和短路电流密度分别可达0.65 V和11.51 mA/cm2,与未添加MWCNTs的光阳极电池相比,分别提高了16.1%和58.3%,其光电转化效...     

壁碳纳米管的表面改性与分散工艺研究

通过浓硝酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行纯化,以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法对纯化后的MWCNTs进行表面改性,采用XRD、TEM分析手段对表面改性的多壁碳纳米管的物相组成和形貌进行表征,并研究了MWCNTs在乙醇中的分散性,结果表明:采用浓硝酸浸泡可以有效地纯化MWCNTs;采用溶胶-凝胶法在MWCNTs表面负载了纳米TiO2;纯化、负载纳米TiO2和超声波震荡提高了MWCNTs在乙醇中的分散性.     

酚醛树脂辅助合成SiO2/TiO2介孔复合微球及其光催化

利用Stber法合成的纳米SiO2为前体,在酚醛树脂和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助下制备SiO2/TiO2介孔复合微球,并利用XRD、SEM、EDS、BET、BJH以及FTIR对材料的晶型、形貌以及结构进行了表征,以罗丹明B为目标降解物评价样品的光催化性能。结果表明,SiO2/TiO2介孔复合微球是由TiO2和SiO2组成,直径约300 nm,TiO2以纳米薄层方式均匀地沉积在SiO2表面,界面之间存在Si—O—Ti键;SiO2/TiO2介孔复合微球的比表面积为92.3 m2/g,较P25提高了约3倍。光催化评价表明,SiO2/TiO2介孔复合微球对罗丹明B的降解率达98%,较P25光催化降解率有明显提高。     

改性TiO_2光催化降解LDPE薄膜的研究

以纳米TiO2作为光催化剂,将丙烯酸(AA)接枝到其表面,制备了可降解的LDPE/TiO2-g-PAA复合薄膜,在空气中进行紫外加速老化试验,利用红外光谱(FTIR)、紫外可见光谱(UV-vis)、扫描电镜(SEM)、示差扫描量热仪(DSC)和万能试验机分别对光照前后LDPE及复合薄膜进行分析表征。结果表明,TiO2-g-PAA在复合薄膜中具有较好的亲水性,明显提高了纳米TiO2在LDPE复合薄膜中的光催化活性,光照415 h后LDPE/TiO2-g-PAA复合薄膜的结晶度为26.33%,比纯LDPE薄膜的19.18%明显增大。     

纳米复合结构二氧化钛薄膜的制备及其光降解水中若丹明B的能力

用双氧水低温氧化金属钛片的方法制备了TiO2纳米棒阵列,并以该阵列为基体,用浸渍渗透溶胶-凝胶技术制备了TiO2纳米颗粒嵌入TiO2纳米棒阵列基体的复合结构薄膜.用X射线衍射、场发射扫描电镜及光致发光光谱研究制得薄膜的结构和发光性能.结果表明:纳米棒阵列为金红石与锐钛矿的混晶结构,而溶胶-凝胶获得的TiO2为纯锐钛矿结构.在复合构造薄膜中TiO2纳米颗粒嵌入到纳米棒阵列间隙中,其光生电子-空穴对的空间分离效果得到明显改善.用制得的薄膜进行光催化降解水中若丹明B的实验结果显示:复合结构薄膜的光催化效率高于相应的纳米棒阵列,其表观反应常数是相同质量的溶胶-凝胶法制备薄膜的3倍,这是因为第二相TiO2纳米颗粒嵌入TiO2纳米棒阵列中促进了光生电子-空穴对的空间分离,从而提高了复合结构薄膜的光催化活性.     

TiO_2-SiO_2光催化剂的合成及其对罗丹明B的光催化降解

采用两步模板法,通过制备二氧化硅胶体晶体模板,以钛酸异丙酯为钛源和三嵌段共聚物P123为介孔导向合成介孔钛硅氧化物光子晶体微球光催化剂。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对制得的薄膜材料的结构进行表征。结果表明,介孔复合薄膜中锐钛矿型TiO2纳米粒子均匀排列。以罗丹明B为模型物,考察其在紫外光区的光催化活性。结果表明,钛硅氧化物光催化剂降解效果比普通TiO2薄膜有所提高。     

钼掺杂TiO2纳米薄膜的制备及其光催化活性研究

采用Sol-Gel法制备掺钼纳米TiO2溶胶,再采用浸渍提拉法制备Mo-TiO2纳米薄膜,通过XRD、XPS、SEM等测试手段对制备的Mo-TiO2纳米薄膜进行表征;以罗丹明B为反应体系,考察了钼掺杂量、烧结温度、保温时间对TiO2晶格畸变、晶粒尺寸、晶型及光催化活性的影响.结果表明,部分Mo6+取代晶格中Ti4+的位...     

掺杂Tb的TiO2异质结的制备

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Tb的TiO2粉末,再由其制备得到TiO2/Tb-TiO2复合催化剂粉末。使用SEM手段进行了表征,在可见光照射下,对罗丹明B溶液进行脱色反应实验,以研究不同Tb掺杂量以及不同复合比例对异质结催化活性的影响。结果表明,Tb-TiO2催化剂的光催化活性比纯TiO2好;而异质结结构TiO2/Tb-TiO2复合催化剂比纯TiO2光催化性能更高,但比Tb-TiO2光催化性能略差。     

磁性碳纳米管基催化剂TiO2/CNTs光降解氨比西林抗生素水溶液的研究

以磁性多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用表面溶胶包覆-醇热联用法制备TiO2/CNTs复合管光催化剂。以氨比西林溶液的降解为目标反应,考察了催化剂在紫外灯下的催化活性。结果表明,二氧化钛在MWCNTs表面分布均匀,提高了对光的吸收和利用,因此TiO2/MWCNTs复合光催化剂表现出较高的光催化活性,催化剂的活性随着pH值的增大而增大,并且磁性催化剂易从降解后的溶液中分离。     

多壁碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料的制备与表征

通过原位氧化聚合法制备出多壁碳纳米管/聚苯胺(MWCNTs/PANI)纳米复合材料,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段对其进行表面化学组成和微观形貌进行表征。结果表明MWCNTs/PANI纳米复合物被成功制备。     

钼掺杂Ti02纳米薄膜的制备及其光催化活性研究

采用Sol—Gel法制备掺钼纳米Ti02溶胶,再采用浸渍提拉法制备MoTi02纳米薄膜,通过XRD、XPS、SEM等测试手段对制备的Mo—Ti（）2。纳米薄膜进行表征;以罗丹明B为反应体系,考察了钼掺杂量、烧结温度、保温时间对TiO2晶格畸变、晶粒尺寸、晶型及光催化活性的影响。结果表明,部分Mo＾6＋取代晶格中Ti＾4＋的位置,引起晶格畸变,抑制晶粒长大与TiO2由锐钛矿相向金红石相转变;掺杂适量的钼有利于提高TiO2光催化效果,在500℃烧结、钼掺杂量1．5％（以钛物质的量计）、保温1h时制备的Mo—TiO2纳米薄膜具有最佳光催化效果。     

Pd与碳纳米管复合材料的制备及对甲酸催化氧化研究

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,采用电化学方法可控制备Pd纳米材料和Pd/MWCNTs复合纳米材料,研究对甲酸催化反应中的催化能力和催化效率。循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)表明:与相同方法制备的Pd纳米粒子相比,Pd与MWCNTs复合纳米材料对甲酸电化学氧化的正向氧化峰电流密度较高,对甲酸氧化表现出较高的催化活性和催化稳定性。     

水热法制备TiO2光催化剂及降解罗丹明B的活性

本文以Ti(SO4)2为原料，用水热沉淀法制备纳米TiO2光催化剂，用XRD、TEM、BET、DRS对水热法和Sol-gel法制备的TiO2粒子进行表征，以光催化降解水溶液中罗丹明B为模型反应，对水热法制备的TiO2光催化剂活性进行评价，结果表明，水热法制备的TiO2粒子粒径小(d101=7．5nm)，比表面积大(SBET=102．8m^2／g)吸光能力强，光催化活性高。     

液相沉积法制备光催化TiO2／SiO2复合薄膜及其表征

通过液相沉积法在较低的温度下制备了TiO2／SiO2复合薄膜，利用UV-Vis、XRD和SEM等表征手段对薄膜的透明性、物相和表面形貌进行了表征；并在紫外光照下，通过薄膜对罗丹明B水溶液的光催化降解实验，评价了沉积薄膜的光催化活性。实验结果表明，在室温下制备的液相沉积膜具有较好的光催化活性。     

镱掺杂TiO_2光催化剂的制备工艺研究

采用溶胶凝胶法制备了镱掺杂TiO2纳米光催化剂,并通过XRD、IR和BET对样品进行表征。在紫外光照射下,以罗丹明B为光催化目标降解物,考察了催化剂的光催化性能。结果表明:Yb/TiO2比纯TiO2具有更好的光催化活性。制备Yb/TiO2光催化剂的最佳条件是:n(Yb)/n(Ti)为1.0%,HAc为3mL,溶液pH值为1.4,PEG为0.5g,湿凝胶陈化时间为2d,干燥时间为12h,干凝胶煅烧温度为600℃,煅烧时间为3h,此条件下制备出的Yb/TiO2能使罗丹明B的降解率达到88.9%。结构表征说明掺镱二氧化钛粉体降低了TiO2的颗粒粒径,增加了比表面积,提高了光催化活性。     

Bi0/Bi2O2CO3/N-TiO2复合材料的制备及其光催化性能

利用TiO2纳米带作为基底,乙二胺作为还原剂及氮源,采用溶剂热法合成光催化复合材料Bi0/Bi2O2CO3/N-TiO2.通过XRD、SEM、TEM等对催化剂的结构进行了表征.结果显示,直径为1.2～2.1 nm的单质铋(Bi0)和碳酸氧铋(Bi2O2CO3)的复合量子点均匀生长在一维TiO2纳米带(TiO2 NBs)表面.在可见光照射下,相比于TiO2 NBs(降解率30.95％),Bi0/Bi2O2CO3/N-TiO2在3 h内实现了对有机污染物罗丹明B的高效降解(降解率95.02％).活性物质捕获实验证实,h+和?OH是材料参与光催化降解罗丹明B的主要活性物质.     

BMI/DBA/WMCNTs纳米复合材料的制备及性能研究

以不同型号的多壁碳纳米管(MWCNTs)为改性材料,制备了双马来酰亚胺(BMI)/二烯丙基双酚A(DBA)/MWCNTs纳米复合材料。采用电子万能试验机、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析仪(TGA)对复合材料的力学性能、断面形貌以及热性能进行了表征。结果表明:牌号为HGCR-300和HGCR-350的MWCNTs与基体树脂的界面结合性较好,WMCNTs的加入可显著提高BMI/DBA基体树脂的力学性能。