纳米TiO2包覆SiO2粒子的制备与表征

以微乳法制备的SiO2凝胶粒子(100℃干燥)为核,通过溶胶-凝胶工艺包覆纳米TiO2层,并对纳米TiO2包覆SiO2粒子进行相组成和结构表征.实验结果表明纳米TiO2包覆SiO2所形成的复合粒子的粒径为250 nm左右,其中纳米TiO2包覆壳层较均匀,厚度约为20 nm～40 nm.随煅烧温度的提高(550℃→850℃),包覆纳米TiO2壳层的晶粒尺寸可控制在20 nm以下,且为锐钛矿晶型结构.XPS和FT-IR证实所制备的纳米TiO2壳层与所包覆的SiO2粒子之间形成了Ti-O-Si化学键合.     

纯钛表面TiO2纳米棒阵列的制备及其形成机理研究

采用阳极氧化恒流法在含NH4F的电解液中,以钛片为基体制备出高度有序、均匀的TiO2纳米棒阵列。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)对TiO2纳米棒阵列的表面形貌、组成、结合价态、晶相等结构特征进行了表征。结果表明,所制备的TiO2纳米棒阵列均匀分布、排列有序、沿垂直基体方向择优生长。纳米棒的平均直径约为25.68nm,平均长度约为91.35nm,长径比为3.56,平均分布密度约为189～197根/μm2;550℃热处理后生成的TiO2纳米棒阵列具有金红石型结构,结晶度为28.6%,沿(110)面取向生长。     

TiO2/CNTs复合粒子的制备及其对高氯酸铵热分解性能的影响

目的 制备一种TiO2/CNTs复合粒子,并研究它对高氯酸铵热分解的催化作用。方法 以钛酸丁酯为钛源、乙酰丙酮为稳定剂,在常温下制备了钛溶胶,之后又以浓酸处理后的碳纳米管为载体,在常压和80 ℃下,用溶胶回流法制备了TiO2/CNTs纳米复合粒子。采用X射线衍射仪测定了复合粒子的晶体组成,采用透射电镜观察了复合粒子的表面形貌,采用红外光谱和X射线光电子能谱对复合粒子的表面官能团和元素组成进行了表征,并利用热分析仪考察了其对高氯酸铵热分解的催化作用。结果 经浓酸处理后,碳纳米管表面增加了羟基、羧基等活性官能团,生成的TiO2呈颗粒状包覆在碳纳米管表面,厚度约为2~4 nm,复合粒子中TiO2晶型为锐钛矿和金红石的混晶。TiO2/CNTs复合粒子对高氯酸铵的热分解具有显著的催化作用,使高氯酸铵的高温分解峰温度降低了52.5 ℃,并由吸热状态转变为放热状态,低温分解峰几乎消失。结论 制备的TiO2/CNTs复合粒子能促进高氯酸铵的热分解,且其催化效果明显优于纳米TiO2、CNTs以及二者的简单混合物。     

包覆结构CeO_2/SiO_2复合磨料的合成及其应用

以正硅酸乙酯水解所得的SiO_2微球为内核,采用均匀沉淀法制备具有草莓状包覆结构的CeO_2/SiO_2复合粉体.利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪(XPS)、动态光散射仪和Zeta电位测定仪等手段,对所制备样品的物相结构、组成、形貌和粒径大小进行表征.将所制备的包覆结构CeO_2/SiO_2复合粉体用于硅晶片热氧化层的化学机械抛光,用原子力显微镜(AFM)观察抛光表面的微观形貌,测量表面粗糙度,并测量材料去除率.结果表明:所制备的CeO_2/SiO_2复合颗粒呈规则球形,平均粒径为150~200 nm,CeO_2纳米颗粒在SiO_2内核表面包覆均匀.CeO_2颗粒的包覆显著地改变复合颗粒表面的电动力学行为,CeO_2/SiO_2复合颗粒的等电点为6.2,且明显地偏向纯CeO_2;CeO_2外壳与SiO_2内核之间形成Si-O-Ce键,两者产生化学键结合;抛光后的硅热氧化层表面在2 μm×2 μm范围内粗糙度为0.281 nm,材料去除率达到454. 6 nm/min.     

CTAB/正己醇/水反胶束体系中合成PPy/TiO2纳米复合粒子

通过溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米粒子,并用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正己醇/水反胶束体系作为微反应器合成了聚吡咯(PPy)/TiO2纳米复合粒子.利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)对纳米复合粒子进行了表征.实验结果表明,PPy/TiO2球形粒子的平均粒径为150～200 nm,在复合粒子中球形粒子占据优势,并有团聚的趋势.FTIR和XRD结果显示纳米复合材料由PPy和TiO2组成,无机复合粒子只有部分形成晶体.从该研究结果中可以看出,反胶束法可以有效地应用于有机-无机纳米复合材料的制备.     

溶胶-凝胶法制备纳米CuO-TiO2复合粉体

以乙酸铜和钛酸丁酯为初始原料,利用溶胶-凝胶法制备纳米CuO-TiO2粉末,采用差热-失重(DTA-TG)、红外吸收光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等分析手段对粉料进行表征.结果表明CuO-TiO2干凝胶在进行热处理后得到纳米级CuO和TiO2粒子,平均粒子尺寸在40 nm左右;随CuO含量的增加,TiO2晶化温度和相变温度(TiO2由锐钛矿相向金红石相)降低,纳米粒子的团聚相应减少.     

纳米复合材料CdS/TiO2NTs的制备及光催化产氢活性

通过离子交换和沉淀反应制备纳米复合材料CdS/TiO2NTs.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、漫反射紫外-可见吸收光谱(DRUVAS)、荧光光谱(FES)、X射线荧光分析(XRF)等手段对该复合材料的结构进行表征.SEM结果表明:钛酸盐纳米管的形成经由TiO2颗粒-片状的钛酸盐-卷曲的钛酸盐纳米管的自组装过程.XRD、DRUVAS、FES和FES结果表明:平均粒度大约 8 nm 的六方相CdS均匀的负载于锐钛矿型TiO2纳米管表面,其吸收边扩展到可见区.与TiO2纳米管及TiO2粉末相比,CdS/TiO2NTs 纳米复合材料展示了较高的可见光催化分解水产氢活性.     

Fe3O4@SiO2@mTiO2-Au复合材料的制备及其催化性能研究

以磁性Fe3O4为核,在其表面负载SiO2,并用介孔TiO2 (mTiO2)进行包覆,用3-氨丙基三甲氧基硅烷对其改性,将纳米金颗粒均匀负载在介孔TiO2表面,制备出核壳型纳米Fe3O4@SiO2 @mTiO2 -Au复合材料。用透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、X射线光电子能谱分析(XPS)和X射线衍射分析(XRD)等对样品进行表征,确认了核壳结构的存在,尺寸约3 nm的纳米金负载在表面。催化活性测试结果表明,该材料对对硝基苯酚在25 min内降解率达83%,对铁氰酸钾在30 min内降解率达84%。     

SnO2/TiO2纳米管阵列对304不锈钢的阴极保护效果

目前,就SnO2/TiO2复合薄膜对不锈钢的光生阴极保护效果的研究有待深入。以两步阳极氧化法在钛箔表面制备TiO2纳米管阵列膜,并将其浸渍在不同浓度的SnO2溶液中,得到了SnO2/TiO2复合纳米管阵列材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)研究了其表面形貌、晶型,用电化学方法研究了SnO2/TiO2复合纳米管阵列对304不锈钢的光生阴极保护特性及耐腐蚀性能。结果表明:TiO2纳米管排列规整,孔径约80~150 nm;以0.5 mol/L SnO2溶胶制备的SnO2/TiO2半导体供给外电路的电子数最高;在紫外光照1 h时,TiO2和SnO2/TiO2均对304不锈钢有一定的光生阴极保护作用;闭光后SnO2/TiO2光生电极在较长时间内维持较低电位,低于其在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电位,延时阴极保护作用可以达到8.5 h。     

TiO2纳米复合薄膜制备及光催化性能研究

用浸渍提拉法在玻璃基片上制备TiO2纳米薄膜和TiO2／ZnFe2O4纳米复合薄膜，利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)以及紫外．可见分光光度计等分析测试方法对制备薄膜的相结构及光吸收性能进行了分析和表征。结果表明，在500℃热处理下薄膜为锐钛矿型，粒度在20nm～30nm；复合后薄膜的光吸收边发生了红移，不同的复合方式影响亚甲基蓝染料的光催化降解效率。     

Novel dye-sensitized solar cell architecture using TiO_2-coated Ag nanowires array as photoanode

With the aim of reducing series resistance and increasing dye loading, novel dye-sensitized solar cell architecture was designed with TiO_2 nanoparticle-coated Ag nanowires array as the photoanode. Ag nanowire array was prepared by anodic aluminum oxide(AAO) templateassisted electrochemical deposition route. Then, Ag nanowires were coated by TiO_2 nanoparticles in hydrothermal process. The structures of the photoanode were characterized by field emission scanning electron microscopy(FESEM). Ag nanowires are covered by a layer of very fine nanoparticles with a diameter of less than 5 nm. X-ray diffraction(XRD) and selected-area electron diffraction(SAED) show that Ag nanowires have a strong preferred orientation in(220) direction and the TiO_2 coating layer is a polycrystalline structure. With this photoanode, 3.2%conversion efficiency is achieved for the cell sensitized with N3 dye.     

纳米TiO2/玻璃微珠复合颗粒的制备和光催化性能

用钛酸丁酯为原料,通过胶溶-沉淀的方法在低温下制备了纳米TiO2/玻璃微珠复合颗粒,利用SEM、DRS、XRD等表征了复合颗粒的结构和形貌。结果表明,玻璃微珠表面被20nm左右的TiO2包覆形成核-壳型结构,XRD结果显示表面的TiO2为锐钛矿型,复合颗在紫外光区有强烈吸收,呈现出纳米TiO2半导体光吸收特征。以含甲基橙废水为降解对象研究了所制备复合颗粒的光催化活性。     

RuO_2-SiO_2粉末的制备及其组织结构表征

采用正硅酸乙酯的sol-gel法和RuCl3的Pechini法结合,制备了70mol%RuO2-30mol%SiO2二元氧化物粉末。采用红外光谱(FT-IR)、综合热分析、X射线衍射(XRD)、TEM和比表面(BET)等测试技术研究了产物的形成过程和组织结构。结果表明,晶体颗粒尺寸约为10nm。在200～600℃范围内,SiO2都保持非晶结构。200℃、400℃烧结的样品中晶体只有单质Ru。600℃时,90vol%的Ru被氧化为颗粒大小与Ru单质相当的RuO2。400℃烧结的样品比表面积最大,孔径最小。非晶SiO2可以有效阻止颗粒尺寸长大。这对于钛阳极涂层的制备非常有利。     

脉冲时间对Ni-W-P-CeO_2-SiO_2纳米复合镀层特性的影响(英文)

采用方波脉冲电流电沉积了含有CeO2、SiO2纳米颗粒掺杂的Ni-W-P合金镀层.在脉冲峰值电流密度恒定(30A/dm2)下,研究了脉冲导通时间和脉冲关断时间对纳米复合镀层特性的影响,采用化学组成、显微硬度和微观组织进行表征.结果表明:通过Ni、W、P和CeO2、SiO2纳米颗粒的脉冲共沉积,在普通碳钢表面制备了具有细晶结构的Ni-W-P-CeO2-SiO2纳米复合镀层.当脉冲导通时间和脉冲关断时间均控制在100μs时.纳米复合镀层显策硬度最高,为6890 MPa.当脉冲关断时间控制在1000 μs时,纳米复合镀层晶粒尺寸随脉冲导通时间(100～400 μs)的增加而降低,但若脉冲导通时间(400～1000 μs)继续增加,晶粒尺寸又开始增大.当脉冲导通时间控制在100 μs时,增加脉冲关断时间(100～4000 μs),纳米复合镀层晶粒尺寸增大.     

退火温度及TiO_2结构对羟基磷灰石的沉积诱导作用

采用阳极氧化法在钛金属表面制备TiO2薄膜,将表面改性的钛金属在过饱和钙化溶液中浸泡,在其表面沉积羟基磷灰石,研究了退火处理温度对TiO2薄膜晶型转变的影响以及TiO2的晶型结构对羟基磷灰石的诱导沉积作用。研究表明,300℃退火处理,TiO2薄膜为板钛矿相,500℃退火处理转变为锐钛矿相,高于500℃退火处理,锐钛矿相开始向金红石相转变。其中锐钛矿相的TiO2对羟基磷灰石的沉积具有最好诱导作用,沉积物分布均匀,板钛矿相对羟基磷灰石的诱导作用最差,所形成的沉积层是由片状的羟基磷灰石围成的多孔结构。     

化学沉积Ni-Zn-P-TiO_2纳米复合镀层及其性能研究

采用化学沉积方法获得了Ni-Zn-P-TiO2纳米复合镀层,并采用SEM、EDS和XRD对复合镀层进行了表征。研究了Ni-Zn-P镀液中纳米TiO2粒子加入量对沉积行为的影响和沉积层在流动的0.05M盐酸介质中的腐蚀行为。结果表明,纳米TiO2粒子的加入会影响复合镀层的沉积速度和镀层中纳米TiO2粒子的包覆量;随着盐酸介质冲击镀层的角度的减小及其流速的增加,镀层的质量损失增大;在流动的腐蚀性介质中,化学沉积的Ni-Zn-P-TiO2纳米复合镀层的耐腐蚀性能优于化学沉积的Ni-Zn-P镀层。     

TiO2 / 玻璃鳞片复合颗粒的制备及抗渗透性能研究

目的制备TiO2/玻璃鳞片复合颗粒以改善玻璃鳞片与涂层的界面性能,提高复合涂层的抗渗透能力。方法利用溶胶回流法在玻璃鳞片表面制备一层TiO2薄膜,通过SEM,EDS以及XPS等技术表征TiO2薄膜的表面状态。制备复合涂层,利用EIS和盐雾试验测试TiO2/玻璃鳞片的抗渗透能力,并与玻璃鳞片的抗渗透性进行对比。结果玻璃鳞片表面被TiO2薄膜包覆,TiO2薄膜与玻璃鳞片表面以Si—O—Ti化学键连接,浸泡15 d后,玻璃鳞片涂层的Zw为8781Ω,TiO2/玻璃鳞片涂层的Zw为75234Ω。盐雾试验后,TiO2/玻璃鳞片涂层下的金属几乎没有腐蚀。结论玻璃鳞片经过TiO2包覆后,具有较强的抗渗透能力。     

Amorphous Co-B/Al nanocomposites prepared by electroless coating technique and their excellent catalytic activity

To improve the catalytic activity of amorphous Co-B alloys, Co-B coated aluminum (Co-B/Al) nanocomposites were prepared by electroless coating technique and evaluated as additives for the catalytic performance of ammonium perchlorate (AP) and AP-based solid state propel-lants. X-ray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM), inductive coupled plasma emission spectrometry (ICP), differential scanning calorimetry (DSC) as well as strand burner method were employed to characterize the crystal phase, morphologies, chemical com-position, and catalytic activity of the as-synthesized material. The results show that a continuous layer of about 100 nm amorphous Co_(72.6)B_(27.4)covers the surfaces of Al particles. Addition of the as-synthesized Co-B/Al nanocomposites as catalysts promotes AP decomposition, en-hances the burning rate, and lowers the pressure exponent of the AP-based propellants considerably.     

Preparation, Characterization and Photocatalytic Activity of Pt-SiO2/TiO2 with Core-Shell Structure

以直径300 nm左右的SiO2微球为核,采用溶胶-凝胶法制备了SiO2/TiO2核壳结构光催化剂,并以化学还原法对其进行Pt沉积。采用XRD、XPS、TEM、DRS、PL对制备样品进行表征。结果表明,Pt主要以Pt(0)形式存在,不均匀地分布在SiO2/TiO2表面。Pt的沉积使得光催化剂在可见光区域的光吸收增强,电子与空穴分离效率明显提高。测定了罗丹明B在不同光催化剂上的吸附常数。结果表明,核壳结构有利于罗丹明B在光催化剂表面的吸附,沉积Pt可显著提高光催化降解反应的动力学常数。Pt的最优沉积量为0.5%     

CeO2对Zn-Ni/CeO2复合镀层的影响

采用电沉积方法,通过向镀液中加入不同粒径的CeO2颗粒,制得Zn-Ni/微米CeO2复合镀层和Zn-Ni/纳米CeO2复合镀层,研究了CeO2粒子的大小和加入量对镀层微观形貌、相组成、CeO2在镀层中的复合量以及镀层耐蚀性的影响.结果表明:大量加入CeO2,可使镀层呈现块状的“饼干”结构,并能提高镀层的耐蚀性,此外还可以抑制Ni的沉积,加入10 g/L纳米CeO2时,镀层的合金相主要为Ni2Zn11相,其它Zn-Ni合金相则较少;相比之下,在提高镀层CeO2复合量方面,微米级CeO2效果较好,在提高镀层耐蚀性方面,纳米级CeO2的效果较好.