电化学制备TiO_2多孔纳米薄膜的影响因素研究

以硫酸溶液为电解液,用阳极氧化方法制备出具有纳米孔结构氧化钛薄膜,光催化性能远远大于普通尺度的氧化钛,通过在氧化钛表面附载卟啉类光敏剂,进一步提高氧化钛薄膜的光催化性能,使得光谱响应区红移,在可见光区能够吸收,可将太阳能转化成电能。     

钛薄膜阳极氧化制备纳米孔结构TiO2

采用物理气相沉积的方法,以导电玻璃为基材沉积金属Ti薄膜,并将其作为阳极,在1% HF溶液中恒压阳极氧化,制备了具有纳米孔阵列结构的TiO2薄膜.研究表明,形成的TiO2薄膜具有多孔结构,微孔均为贯穿孔,孔形基本为圆形,孔径均匀,孔径大约为50 nm.在15℃溶液中阳极氧化相同时间制备的TiO2氧化膜的厚度显著大于25℃溶液制备的氧化膜厚度.TiO2氧化膜的厚度随着阳极氧化时间的延长而增加.     

多孔TiO_2薄膜的制备及其透光性能

利用溶胶-凝胶法制备了锐钛型TiO2薄膜。通过改变溶胶压热陈化温度、时间,得到了不同晶粒及孔径尺寸、不同透光率的薄膜。TG-DSC及FTIR分析表明,乙酰丙酮已结合到高分子链上,随溶胶陈化温度的上升及陈化时间的延长,干凝胶中的有机质的量下降,并能够在较低的温度下充分分解。XRD的测试结果表明,TiO2薄膜的晶粒尺寸随陈化时间的延长而减小。对薄膜的TEM观察发现,微结构呈蜂窝状,随着溶胶陈化时间的延长,相应薄膜的孔径尺寸减小,孔壁变薄。气孔的形成主要是干凝胶中的有机质在200～400℃时的氧化分解所致,其大小及分布主要取决于干凝胶中所含有机质的成分。80℃下陈化24h及150℃下陈化2h溶胶制备的薄膜其透光性能较佳,500nm透光率最高分别达到了96%及90%。     

电压施加方式对阳极氧化TiO2纳米孔薄膜形貌的影响

采用阳极氧化的方法,以金属钛为基体在硫酸水溶液中于室温下制备了二氧化钛纳米孔薄膜。研究了电压施加方式对二氧化钛纳米孔薄膜的微观形貌及结构的影响。结果表明,二氧化钛纳米孔的结构与外加电压施加方式有很大关系,采用"连续加压至120-140V"方法可制备出孔径为141 nm,孔径分布最为均匀的二氧化钛纳米孔薄膜。     

三维网状结构TiO_2纳米管的制备及光电性能研究

采用阳极氧化法在钛网基底上制备出三维网络结构的TiO_2纳米管。研究了电解液浓度、电解时间、电压及含水量等参数对TiO_2纳米管形貌的影响。利用扫描电子显微镜、能量色散X-射线光谱仪、X-射线衍射仪及紫外-可见漫反射光谱对其形貌和结构进行表征和分析,并通过光电流信号对TiO_2纳米管的光电性能进行研究。结果表明,当乙二醇溶液中氟化铵质量分数为0.5%,水为10%,U为40 V,t为2 h时制备的TiO_2纳米管的形貌最完整,结构最有序,并且具有良好的紫外-可见光响应性。     

阳极氧化TiO2纳米孔薄膜光电化学性能研究

采用二步电压施加方法在不同电压下制备了一系列的二氧化钛纳米孔薄膜,并用电化学表征手段,通过测试不同电压下制备的二氧化钛纳米孔薄膜的开路电位-时间曲线来研究其光电化学特性。结果表明,采用二步电压施加法在80～140V电压条件下制备的二氧化钛纳米孔薄膜的开路电压在光照前后的变化最大,说明其对光的感应最好,光电性能最好,附载光敏剂改善了二氧化钛纳米孔薄膜的光电化学性能,且随着附载时间的增加,光电性能逐渐提高,附载60min达到饱和,继续增加附载时间光电化学特性不再发生变化。     

TiO2纳米晶多孔薄膜太阳能电池的制备

利用溶胶-凝胶法制备TiO2纳米晶多孔薄膜，采用天然染料作为光敏化剂，采用I^-和I^3-作为电解质来制备太阳能电池。     

多孔纳米二氧化钛薄膜的制备及其光催化活性

本文采用溶胶凝胶法在普通玻璃基片上成功制备了多孔纳米二氧化钛薄膜。用扫描电镜对薄膜的表面形貌进行了表征,同时利用XRD谱图对其晶型结构进行分析,结果表明,加水量、升温速度等因素对薄膜的质量都有影响。光催化实验表明：多孔纳米二氧化钛薄膜的催化效果最好,120min内甲基橙降解率可达到98%。     

纳米晶TiO2多孔薄膜的研究进展

综述了近年来纳米晶TiO2多孔薄膜材料的研究进展情况,对纳米晶TiO2多孔薄膜材料的各种制备方法及其特点进行了归纳和分析,并时纳米晶TiO2多孔薄膜材料的应用现状作了简要介绍.     

多孔TiO2纳米薄膜修饰的镍基光电极的制备和性能

引　言近年来 ,随着全球环境污染的进一步加剧 ,人们对清洁、无毒、可重复使用的能源———氢气的制备、储存及应用的研究日益重视 .其中 ,利用太阳能光解水或光助电解水为最理想的制氢途径 . 1972年 ,Ｆｕｊｉｓｈｉｍａ和Ｈｏｎｄａ[1] 发现光照下ＴｉＯ2 光电极可分解水制氢气 .此后 ,ＴｉＯ2 成为进行光化学转换及光催化降解有机物的重要的半导体材料 .近年来 ,纳米半导体材料的研究日新月异 ,在光催化、光电转换、光化学转换方面表现出诱人的应用前景 .通常制备ＴｉＯ2 的工艺有离子溅射法[2 ] 、热氧化法[3] 、电化学沉积法[4 ] 、化…     

二氧化钛薄膜的制备及性能研究

二氧化钛具有无毒、光催化性能强,热稳定和化学结构稳定,耐腐蚀性能良好等特点,可作为半导体催化材料和耐腐蚀材料。二氧化钛薄膜可以采用物理的方法和化学的方法制备,薄膜态材料在未来将有着潜在的应用。本文结合近年来二氧化钛薄膜的研究进展,介绍了二氧化钛薄膜的制备方法和应用领域,并对未来二氧化钛薄膜的研究进行了展望。     

TiO2膜光电催化氧化法降解印染废水的研究

采用TiO2膜电极,利用电化学和光催化协同作用对印染废水进行了降解,讨论了协同作用的机理。考察了电流密度、溶液pH值和光照强度等因素对降解率的影响。研究结果表明：光电催化氧化法的活性蓝染料溶液降解率高于电极氧化法和光催化法,证明电化学和光催化在反应过程中具有协同作用。在电流密度20 mA/cm2、pH值为4、光照距离为8 cm的条件下,降解初始浓度100 mg/L活性蓝染料模拟印染废水,2.5 h时COD去除率为88.4%,色度脱除率为93%。     

电压对钛阳极氧化薄膜形貌的影响

采用两步施加电压的阳极氧化方法制备了具有不同形貌的氧化钛薄膜,使用扫描电子显微镜对在不同初始电压、不同放电电压下制备的氧化钛薄膜的形貌进行了分析。结果表明,在相同的放电电压下,通过改变初始电压可以制备出具有不同平均孔径和平均孔密度的阳极氧化钛薄膜;在一定的初始电压下,放电电压有一定的极限值,超过这个极限值电极将被烧毁;在初始电压60V,放电电压140V条件下制备的阳极氧化钛薄膜的纳米孔最规整、分布最均匀、孔径最均一。     

TiO2光催化薄膜的制备及其性能

在稀硫酸溶液中的阳极氧化钛箔,采用混合增长模型技术控制氧化膜的生长,制备了TiO2光催化薄膜,TiO2薄膜通过苯酚的光催化降解实验检验,具有较高的催化活性及很好的催化稳定性,实验结果表明：阳极氧化法固定TiO2薄膜切实地,不仅解决了TiO2微粒光催化过程催化剂微料与水难分离的问题,而且阳极氧化制膜所需时间短（几秒到几分）、工艺简单,十分有利于工业化制备。     

纳米TiO2薄膜透光率及结构研究

采用溶胶一凝胶法在普通玻璃上制备了纳米TiO2薄膜．考察了聚乙二醇含量、溶胶液浓度、镀膜层数等各个因素对膜透光性能的影响．探讨了透光性能与光催化降解率的关系；利用XRD、SEM、光度法等对膜结构、表面形貌、透光率及催化活性进行了表征。由透光率与光降解率关系图可知．高透光率的薄膜具有强的光催化活性。     

不同离子掺杂TiO2薄膜及光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法分别制备了掺杂Fe^3＋、Cu^2＋、Zn^2＋、Ce^3＋和La^3＋5种不同离子的纳米级TiO2薄膜,使用TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液进行光催化试验。研究表明,在5种掺杂离子中,其La^3＋的掺杂效果最好,当La^3＋的适宜含量为1.8%（质量分数）时,掺杂与未掺杂的XRD图谱基本一致;掺入La^3＋离子使得TiO2的晶粒变小,可抑制晶相向金红石相转变;随着焙烧温度的升高TiO2晶粒逐渐变大,温度为700℃时,其粒径为27.6nm,TiO2为混合晶型（锐钛矿型和金红石型）,其活性最高。     

TiO2光诱导亲水薄膜的制备及其亲水性研究现状

对具有光诱导亲水性的TiO2薄膜的制备工艺及其研究现状进行了评述.主要介绍了TiO2亲水薄膜常用的和具有开发潜力的制备工艺,总结了人们对其亲水机理的认识过程以及有代表性的亲水理论,讨论了改善TiO2薄膜亲水性的各种方法.根据国内外的研究和应用现状,提出亲水性氧化钛薄膜今后的发展方向.     

大小颗粒Ti02复合制备纳晶薄膜电极及其性能研究

选用大小粒径分别为200nm和21nm的TiO2颗粒,采用刮涂法制备了几种不同条件的TiOz薄膜电极,研究了大小颗粒Ti02的复合方式和质量比对其所组装染料敏化太阳能电池光电性能的影响。应用红外吸收光谱仪和扫描电子显微镜对Ti02薄膜电极进行了表征,在100mW／cm^2（AM1．5G）光照下,测试了电池的光电性能。结果表明：将大颗粒Ti02作为光散射层,且大颗粒Ti02和小颗粒Ti02质量比为1：3时,所制薄膜不但可以保持纳米粉体高比表面积的优点,同时可以提高对太阳光的散射率,用其组装的电池光电性能最好,转换效率达到2．46％。     

紫外辐射法低温制备柔性TiO_2薄膜电极及其性能研究

采用先研磨后超声波分散的方法制备了TiO2涂膜胶体,由其涂敷的TiO2薄膜经过紫外辐射处理后,获得了组装染料敏化太阳能电池的柔性TiO2薄膜电极。用扫描电子显微镜、红外吸收光谱仪和紫外可见光谱仪对TiO2薄膜电极进行了表征,同时,用数字源表测试了电池的光电性能。结果表明:TiO2薄膜电极具有多孔结构,其经过紫外辐射处理后,有机物完全去除;N3染料敏化后,使其吸光度增大,组装成的电池,其光电转换效率达到0.93%。     

铜、锌共掺杂二氧化钛薄膜的制备及光催化活性

以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了Cu2+、Zn2+共掺杂TiO2薄膜,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)对其进行表征.结果表明,Cu2+、Zn2+掺杂促进了TiO2晶相的转变,引入铜锌离子之后TiO2的禁带宽度由3.37 eV减少至3.28 eV.SEM表明Cu2+、Zn2+共掺杂TiO2薄膜晶粒比纯TiO2更加细小.XPS分析证实了制备的铜锌共掺杂TiO2,锌以二价氧化价态存在.以亚甲基蓝为模拟污染物,对其进行光催化降解实验,结果表明:Cu2+、Zn2+共掺杂的协同作用使TiO2薄膜的光催化活性显著提高.