不同晶型纳米TiO2的制备及其在水中分散性能的研究

采用凝胶-溶胶法制备了不同晶型纳米TiO2,通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征制备出的纳米TiO2晶型为锐钛矿型和金红石型,粒径约为50 nm;考察了不同种类分散剂对不同晶型纳米TiO2在水中分散性能的影响,重力沉降评价、分光光度测试、粒径的测试结果表明:锐钛矿型纳米TiO2在含分散剂六偏磷酸钠(SHMP)的水溶液中分散较好;金红石型纳米TiO2在含分散剂羧甲基纤维素钠(CMC)的水溶液中分散性较好.     

二步法合成低温烧结(Mg,Zn)TiO3介电陶瓷

首先采用固相法合成了(Mg,Zn)2TiO4粉体,然后将钛酸丁酯水解制备出TiO2溶胶,再利用TiO2溶胶对已合成的(Mg,Zn)2TiO4粉体进行包覆。包覆后的粉体经500℃预烧后在1 150℃烧结成瓷,采用XRD、SEM分别做了样品的物相和显微结构分析,测试结果表明:当TiO2/(Mg,Zn)2TiO4为1.1时,合成产物为纯的(Mg,Zn)TiO3相。在1 MHz下测试了样品的介电性能,结果表明:当TiO2/(Mg,Zn)2TiO4为1.1,烧结温度为1 150℃时,陶瓷介电性能最好。     

SWCNT与PVB协同增强聚乳酸的力学、导电及热性能研究

以聚乳酸(PLA)为基体,单壁碳纳米管(SWCNT)为增强材料,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为界面相容剂,通过双螺杆挤出机熔融共混制备一系列SWCNT与PVB协同改性PLA复合材料。采用万能试验机、扫描电子显微镜(SEM)、偏光显微镜(POM)、电阻测试仪、维卡软化点测定仪以及红外热像仪对复合材料的力学性能、分散形态、导电性能、耐热变形温度和导热性能进行测试。结果表明,当10%PVB与0.5%SWCNT添加到PLA基体中,SWCNT/PVB/PLA复合材料的拉伸强度较纯PLA的提高了20.7%,断裂伸长率增加了121.8%,且冲击强度增加了262.6%;同时,SWCNT/PVB/PLA复合材料的电导率较纯PLA的提高了6个数量级,较SWCNT/PLA复合材料的增加了5个数量级。SWCNT与PVB的加入,可以有效提高PLA共混物的耐热变形温度和导热性能,当SWCNT质量分数为1.5%时,SWCNT/PVB/PLA复合材料的维卡软化温度达到88.6℃,较纯PLA提高了17.8℃左右。     

微乳液法制备Fe3+掺杂纳米TiO2

以四氯化钛和硝酸铁为原料,通过微乳液法制备纳米TiO2和Fe3 掺杂纳米TiO2;运用热重/差热(TG/DTA)、红外光谱分析(IR)、X-射线衍射(X-RD)等方法对产物的晶体结构、晶粒大小进行了表征;X-RD分析结果表明,所制备的TiO2主要为锐钛矿型,粒子平均粒径约为12 nm,在Fe3 掺杂下,TiO2的晶型转变温度发生了改变,平均粒径减小;红外光谱测试结果表明,随着微乳体系油水比的增大,Ti-O-Ti键的吸收频率产生蓝移,TiO2粒径减小。     

热扩渗法制备C掺杂TiO_2薄膜的光催化制氢性能研究

采用微弧氧化法制备了TiO2薄膜,然后对其进行了热扩渗改性,制备出C掺杂TiO2薄膜(C-TiO2),利用XRD、UV-Vis、SEM和XPS等测试手段对上述催化剂进行了表征。分析结果表明,TiO2膜层只生成单一相的锐钛矿,并没有发现金红石相TiO2的特征峰;扩渗温度不影响膜层的晶相组成,扩渗温度超过700℃时膜层表面有附着物,推测为碳的沉积物;通过化学气相热扩渗处理的TiO2薄膜的吸收边发生红移,表明C掺杂TiO2薄膜对可见光有一定的响应。热扩渗温度控制在600℃时制备的C-TiO2光催化产氢速率达到0.224μmol/cm2.h。     

溶胶-凝胶法制备掺杂稀土元素二氧化钛及其气敏性能

采用溶胶凝胶法制备了TiO2粉末和掺杂不同稀土离子的TiO2粉末,并通过XRD对制备的样品结构进行了表征,结果表明,制备的TiO2粉末为锐钛矿结构;稀土离子的掺杂抑制了TiO2晶粒生长.其次通过气敏测试仪测试所制备的样品对甲醛、甲苯和丙酮的气敏性,结果表明,掺杂铈的TiO2(TiO2:Ce)对3种气体均具有较高的灵敏性和选择性,可能是由于Ce的掺杂增强了TiO2表面对氧的吸附能力所致.通过TEM分析TiO2:Ce粉末的形貌为粒径约5～12nm的颗粒.     

微弧氧化法制备硫离子掺杂TiO_2薄膜及光催化制氢性能研究

以Na2SO3作为硫源,采用微弧氧化法法制备了硫离子掺杂TiO2薄膜(S-TiO2),利用XRD、UV-Vis、SEM和XPS等测试手段对上述催化剂进行了表征。分析结果表明,TiO2膜层只生成单一相的锐钛矿,并没有发现金红石相TiO2的特征峰;TiO2膜层的晶相组成及表面形貌没有受到硫源加入的影响;S离子掺杂后TiO2薄膜的吸收边发生红移,表明薄膜对可见光有一定的响应。Na2SO3添加浓度为0.03mol/L时,制备的S-TiO2光催化产氢速率达到0.279μmol/cm2·h。     

高度有序TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能研究

室温下在NH4F、乙二醇的混合溶液中采用阳极氧化法在纯Ti片表面得到一层结构高度有序、分布均匀、垂直取向TiO2纳米管阵列,通过调整阳极氧化工艺条件可实现对其结构参数(如管径、管壁厚度、管长等)的有效控制;对TiO2纳米管阵列进行扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)检测;测试了TiO2纳米管降解甲基橙的光催化性能。结果表明:在优化条件下制备得到了高密度排列的TiO2纳米管阵列;在500 W高压汞灯照射40 min后,初始摩尔浓度为20 mg·L-1的甲基橙在pH=2.0时,降解率达到99.4%,溶液中加入H2O2可以提高TiO2纳米管光降解催化活性。     

HIPS／TiO2／TAS纳米复合材料的制备及性能

通过对纳米TiO2表面预处理及选择特定的大分子分散H(TAS)和母料法制备工艺制备了HIPS／TiO2/TAS纳米复合材料,测试结果表明,制备的HIPS／TiO2/TAS纳米复合材料较原HIPS具有更好的综合力力学性能,且较原HIPS的硬度、耐热性能、阻燃性能亦同时得到提高。     

纳米TiO_2表面接枝PAN及其对PP抗紫外老化性能的影响

采用细微乳液聚合法制备了基于共价键结合的纳米TiO2表面接枝聚丙烯腈(PAN)(纳米TiO2-g-PAN)复合抗紫外老化剂,将其与聚丙烯(PP)共混制备了PP/纳米TiO2-g-PAN复合材料。研究了纳米TiO2-g-PAN在PP中的分散情况及PP/纳米TiO2-g-PAN复合材料的抗紫外老化性能。傅立叶变换红外光谱、热失重、扫描电子显微镜和力学性能测试分析表明,PAN成功接枝到纳米TiO2表面,提高了纳米TiO2与PP的相容性及PP/纳米TiO2-gPAN复合材料的热稳定性能、力学性能和抗紫外老化性能。当纳米TiO2-g-PAN与PP配比为0.05时,PP/TiO2-gPAN复合材料的拉伸强度、冲击强度、拉伸强度保持率和冲击强度保持率分别为38.66 MPa,691.75 kJ/m2,63.49%和58.42%,综合力学性能最佳。     

以粉煤灰微珠为载体的TiO_2结构和光催化性能的研究

以粉煤灰微珠为载体 ,采用溶胶凝胶法制备TiO2 负载膜光催化剂 ,通过XRD、SEM、BET比表面积等技术 ,对粉煤灰微珠负载TiO2 光催化剂的形貌和晶型结构进行了表征 ,以苯酚为降解对象 ,考察制备条件和二氧化钛负载量对TiO2 光催化活性的影响。     

载体制备方法对Ni/TiO2催化剂顺酐液相加氢性能的影响

为了制备高活性和高选择性催化剂,实现顺酐下游加氢衍生物的定向合成,分别采用水热法、沉淀法和溶胶-凝胶法制备TiO2载体,并以浸渍法制备Ni质量分数为10%的Ni/TiO₂催化剂。采用N₂低温物理吸附、XRD、H₂-TPR及H₂-TPD等方法对催化剂进行表征,并评价催化剂的顺酐液相加氢性能。结果表明,以溶胶-凝胶法制备TiO₂为载体的催化剂具有最高的CC及CO加氢活性,在反应温度240 ℃和氢压5 MPa条件下,顺酐转化率为100%,γ-丁内酯选择性为52.2%,是相同反应条件下水热法TiO₂负载Ni催化剂的3.3倍和沉淀法TiO₂负载Ni催化剂的6.2倍。产生这一现象的原因与溶胶-凝胶法制备的TiO₂以锐钛矿和金红石混合晶相存在有关。     

回流法制备TiO_2微球及其结构和催化性能研究

采用回流法制备了介孔TiO2微球催化剂,利用XRD、FE-SEM、BET等方法对所制备的催化剂进行了表征,并与溶剂热法制备的样品进行比较,研究不同制备方法对TiO2结构、形貌及催化性能的影响。结果表明,回流法制备的样品为锐钛矿单相微球,晶粒间堆积形成介孔结构,比表面积大;而溶剂热法制备的介孔样品含金红石和锐钛矿两相。以EtOH/HCl为回流溶剂制备的样品孔径约为5 nm,孔径分布窄,比表面积可达496 m2/g,光催化去除Cr（Ⅵ）反应速率快,去除率达到99%。     

回流法制备TiO2微球及其结构和催化性能研究

采用回流法制备了介孔TiO2微球催化剂,利用XRD、FE -SEM、BET等方法对所制备的催化剂进行了表征,并与溶剂热法制备的样品进行比较,研究不同制备方法对TiO2结构、彤貌及催化性能的影响.结果表明,回流法制备的样品为锐钛矿单相微球,晶粒间堆积形成介孔结构,比表面积大;而溶剂热法制备的介孔样品含金红石和锐钛矿两相.以EtOH/HCl为回流溶剂制备的样品孔径约为5nm,孔径分布窄,比表面积可达496 m2/g,光催化去除Cr(Ⅵ)反应速率快,去除率达到99％.     

制备条件对Au/TiO_2液相氧化反应活性的影响

采用沉积-沉淀法制备纳米级Au/TiO_2催化剂,以葡萄糖液相催化氧化制葡萄糖酸为探针反应,考察了催化剂制备条件对Au/TiO_2活性的影响,并利用TEM、XRD和XPS等方法对催化剂进行了表征。结果表明,Au/TiO_2对葡萄糖液相氧化反应的催化活性与催化剂的制备条件密切相关,纳米金的颗粒尺寸不是决定催化活性的惟一因素,金在催化剂中的价态对催化活性有重要影响。     

表面改性对掺杂TiO_2纳米薄膜亲水性的影响

文章采用溶胶-凝胶法制备La3+掺杂纳米TiO2薄膜,实验探讨了硝酸溶液表面改性对掺杂纳米TiO2薄膜亲水性的影响。采用X射线衍射分析不同掺杂浓度纳米TiO2的物相,分别利用扫描电镜与接触角测量仪观察TiO2薄膜表面形貌及其亲水性能。实验表明:经0.1mol/L的硝酸溶液中改性后的La3+掺杂纳米TiO2薄膜具有超亲水性。     

TiO_2/SiO_2复合纳米纤维的GQDs改性及其对甲醛的可见光催化降解性能

采用静电纺丝法合成了TiO_2/SiO_2柔性复合纳米纤维膜,而后对其进行石墨烯量子点(GQDs)改性,制备了GQDs/TiO_2-SiO_2复合纳米纤维,其中GQDs用水热法合成。用X射线衍射仪(XRD)、电子万能材料试验机、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对其物相组成、力学性能、微观形貌以及光催化性能进行了表征。结果表明:尺寸在7 nm~15 nm之间的GQDs松散沉积在直径为200 nm~400 nm的TiO_2/SiO_2纳米纤维上,纤维连续性好,复合薄膜有较好的力学性能;TiO_2的结晶较好,为锐钛矿相;GQDs复合后将TiO_2的本征吸收从390 nm左右延伸到了420 nm左右,拓宽了TiO_2的吸收范围。在可见光催化降解中,初始浓度为0.32 mg/m~3的甲醛气体110 min后的降解效率达到70%。     

二氧化钛纳米管对亚甲基蓝的吸附

采用水热法制备了TiO2纳米管,借助X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)对产物进行了表征。以亚甲基蓝溶液为体系,考察了TiO2纳米管的吸附性能。结果表明:TiO2纳米管为锐钛矿相,管径小、管形均匀。黑暗条件下TiO2纳米管对亚甲基蓝具有优异的吸附活性,30 min可达到吸附平衡,吸附量达38.3mg/g,最佳吸附质量比为w(MB):w(TiO2)≈0.075。     

Pd-TiO_2/C催化剂对甲酸的电催化氧化

用液相还原法制备Pd-TiO2/C催化剂。用循环伏安法(CV)和线性扫描法(LSV)考察了催化剂对甲酸的电催化氧化活性。通过计时电流曲线检测催化剂对甲酸的稳定性。结果表明Pd/TiO2/C催化剂中Pd粒子电化学比表面积增大,Pd-TiO2/C催化剂稳定,催化活性比Pd/C催化剂有较大幅度的提高。     

新型光催化剂TiO_2/SiO_2的制备和催化性能研究

本文以SiO2 为载体 ,利用TiCl4水解的方法制备了负载型TiO2 /SiO2 光催化剂 ,并对其形貌、结构和晶型进行了表征。探讨了催化剂制备条件的变化对降解DDVP(氯代乙烯磷酸酯 )性能的影响 ,最后确定了TiO2 /SiO2 催化剂的最佳制备条件