N掺杂介孔TiO_2纳米粉体的制备

以聚乙二醇400为表面活性剂、二乙醇胺为抑制剂,采用蒸发诱导自组装法(EISA)制备了介孔TiO2纳米粉体,并利用尿素为掺杂剂通过固相反应制备出高活性N掺杂介孔TiO2纳米粉体.利用XRD、FE-SEM、TG-DSC等方法对粉体的物相和形貌进行分析表征.结果表明,合成的粉体尺寸分布均匀、纯度高、具有均匀分布的介孔网状结构;N掺杂使介孔TiO2纳米粉体的UV-Vis光吸收曲线产生红移.     

TiO2介孔光催化剂的制备研究进展

介孔TiO2是一种新型高效的光催化剂，综述了介孔TiO2的各种制备方法及其相关材料性能和在光催化降解方面的应用。分析了目前介孔TiO2材料合成和应用中存在的问题，展望了该领域的研究前景。     

介孔TiO_2的合成及其对氟离子的吸附性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用水热法制备了介孔TiO2,对制得的样品进行了XRD、TEM、N2吸附-解吸表征,并探究了不同吸附条件对样品吸附性能的影响。结果表明,所得样品为窄孔道分布,其比表面积为161.2m2/g,最可几孔径为5.2nm;与非介孔TiO2相比,介孔TiO2对氟离子的吸附性能明显优越,其对氟离子的吸附速率符合Bang-ham吸附速率方程,吸附量随氟离子浓度的增大而增大,而且吸附符合Langmuir等温吸附方程,属于放热吸附。     

介孔TiO2的制备及其组织结构表征

以钛酸四丁酯为原料，柠檬酸为抑制剂，在室温下采用水解沉淀法制备出纳米介孔TiO2粉体。采用X射线衍射（XRD），透射电子显微镜（TEM），N2吸附，脱附等技术对其组织结构进行表征并研究了不同热处理温度对TiO2相变的影响。结果表明：纳米介孔TiO2粉体晶粒尺寸在30nm左右，比表面积为85．452m^2／g，孔容0．05cm^3/g，孔径在4-10nm左右。500℃热处理样品具有完整的四方相锐钛矿型TiO2结构。经TEM分析结果表明，介孔TiO2样品经500℃热处理1h后呈类球型颗粒，尺寸均匀，而且孔隙已经连成网络状结构。     

介孔TiO2可见光改性研究

介孔TiO2作为催化剂降解污水中有机污染物颇有发展前景,目前主要的研究工作是使TiO2的光响应波长由紫外光向可见光发展.系统介绍了TiO2的光催化降解有机污染物的原理及掺杂改性机理,并指出光催化领域现今存在的问题以及发展趋势.     

介孔TiO_2膜的制备及其吸附性能研究

以钛酸四异丙脂为原料,采用粒子型溶胶路线制备出稳定的TiO2溶胶,通过浸渍涂膜法,在孔径为100nm的管式Al2O3微滤膜支撑体上制备出介孔TiO2膜。研究了介孔TiO2膜的制备过程对其完整性及孔结构的影响,同时考察了非负载介孔TiO2膜对染料酸性橙7和亚甲基蓝的吸附性能。在溶胶中加入适量的PVA和HPC,控制浸涂时间,在450℃焙烧1h可获得完整的介孔TiO2膜,膜厚约0.5μm,孔径分布于3~10nm。介孔TiO2膜对酸性橙7及亚甲基蓝吸附量随pH值变化,调节pH值可减少吸附造成的膜污染。     

合成条件对晶态介孔TiO2结构和性能的影响

采用sol-gel法合成了锐钛矿相介孔氧化钛，利用XRD、BET、TEM和PL对介孔TiO2的结构和光致发光性能进行了表征及分析。结果表明，采用预制TiO2溶胶为钛源，所得介孔氧化钛具有良好的锐钛矿晶型、较大的孔径和比表面积，具有高的光致发光活性。     

溶剂对介孔二氧化钛结构及光催化活性的影响

在室温下采用不同溶剂直接合成出介孔TiO2，分别用场发射透射电镜（HRTEM）、透射电镜（TEM），X射线粉末衍射（XRD）和BET比表面测定等技术对TiO2进行了表征。结果表明：在该实验条件下能获得高比表面的介孔TiO2，溶剂的极性对孔结构有一定的影响，同时对甲基橙的光催化降解活性有较大的影响。     

介孔TiO2的合成及其对刚果红的吸附性能

分别以硫酸钛和钛酸丁酯为原料,采用水热法制备介孔TiO2,对制得的样品进行X射线衍射、N2吸附-脱附、表面羟基面密度测定等表征,并以刚果红为目标污染物研究样品的吸附性能。结果表明:所得样品均为介孔材料;由硫酸钛和钛酸丁酯制备TiO2的比表面积分别为153.2、314.3 m2/g,对刚果红的吸附率分别达到90%和70%以上,吸附速率符合拟二级动力学方程。     

TiO2介孔材料合成及应用

TiO2介孔材料因其在光催化、催化剂载体、传感器、电化学器件等方面具有种种潜在的用途而备受关注，已经成为材料科学一个崭新的研究方向。综述了介孔TiO2的合成方法及应用等方面的研究成果。     

介孔TiO2的材料合成及其在光催化领域的应用

在紫外光照射下TiO2是一种高效的光催化材料,具有重大的应用价值.近年来,随着纳米材料科学的发展,介孔材料的独特性质越来越受到人们的重视.介孔TiO2材料被证明在降解有害气体、有机染料等方面具有比传统颗粒TiO2更高的光催化活性.本文综述了介孔TiO2材料的合成方法及其在光催化领域的应用.     

模板法制备介孔TiO2光催化剂的研究进展

介绍了各样模板及相关介孔制备体系,包含表面活性剂模板制备,非表面活性剂模板制备,其它模板制备及非模板制备。结果显示介孔结构可以很好的提高纳米TiO2的光催化活性,虽然在少数例子中介孔结构对光催化活性产生的影响很小或是没有影响。重点论述了上述研究方法的原理、优缺点和在改变TiO2性能中的应用,以及这些方法相结合所取得的一些研究进展;并指出这些方法在TiO2光催化剂的研究中发挥的重要作用。     

离子液中介孔TiO2的制备及其形成机理研究

首次以不同咪唑基离子液为结构导向剂，通过水热合成制备出介孔TiO2分子筛。考察了合成条件对产物结构的影响，结果表明，离子液用量、离子液类型、晶化温度、晶化时间等因素对TiO2介孔分子筛的形成和孔道结构均有影响，其中晶化温度及离子液类型的影响最为明显，在较低晶化温度时（100℃）产物孔径分布范围宽，但仍为介孔结构，当温度升高到180℃时，孔径变大并开始失去介孔特征，机理为晶化温度会影响离子液与无机物的相互作用速度，高温时TiO2结晶度也会迅速提高导致失去介孔结构，最佳晶化温度为120℃；咪唑基离子液其碳链长度不同，使用短链离子液时产物无介孔结构，当使用长链离子液时产物孔道结构良好，作为结构导向剂其碳链长度会决定产物孔道生长趋势和长度，最佳离子液类型为[C16MIM]Br．X射线衍射谱（XRD）表明产物为锐钛矿型介孔TiO2；透射电镜（TEM）观察表明产物具有规整的孔道结构（3～4nm），与低温氮吸附法分析结果一致；激光粒度分析表明产物粒度较小（20～40nm）并且分布范围窄。     

介孔TiO2微球水热法合成及在染料敏化太阳能电池中的应用

以Ti(SO4)2为钛源,采用尿素辅助水热法合成了介孔TiO2微球,利用XRD、FESEM和比表面积分析仪对样品的晶型、形貌和比表面积进行分析,探讨了尿素加入量对TiO2微球的颗粒尺寸、比表面积、孔径和孔容的影响。采用刮涂法,用所合成的介孔TiO2微球制备了染料敏化太阳能电池(DSSC)的光阳极,结果表明,尿素用量为1.2g合成的介孔TiO2微球所组装的电池在模拟太阳光的照射下(100mW/cm2,AM1.5),光电转换效率为6.2%,明显高于商用P25纳晶所组装的电池光电转换效率(4.24%)。     

干燥方式对SiO2/TiO2减反膜性能的影响

用溶胶-凝胶法在清洁的K9玻璃表面成功制备了均匀透明的纳米SiO2/TiO2复合减反射薄膜。分别采用远红外干燥、真空干燥、冷冻干燥、微波干燥等不同的干燥方式和不同干燥时间对同一薄膜进行热处理,系统地研究了不同干燥方式、温度、时间对薄膜的粗糙度、表面形貌及透射率的影响。结果表明,薄膜的最佳干燥条件为真空干燥箱160℃,干燥10h。     

常压干燥法制备TiO2气凝胶

以钛酸丁酯为原料, 乙酸为有机配体, 甲酰胺为干燥控制化学添加剂(DCCA), 采用溶胶-凝胶法和溶剂置换等后续工艺, 实现了块状TiO₂气凝胶催化剂的常压干燥法制备, 并考察了有机配体对气凝胶结构性能的影响。采用XRD、BET、SEM、EDS及DSC-TG对样品进行表征。结果表明: 当有机配体与钛酸丁酯物质的量之比为0.9时, 制备的样品性能最佳, 该TiO₂气凝胶样品为非晶态, 表观密度为0.25 g·cm^-3, 比表面积716.5 m²·g^-1, 平均孔径19.1 nm; 在850℃大气气氛下热处理2 h后, 比表面积为122.4 m²·g^-1, 平均孔径23.4 nm, 具有较高光催化活性; 经1000℃热处理后, TiO₂晶型仍为锐钛矿相, 热稳定性较好, 光催化活性有所降低。未采用有机配体制备的TiO₂气凝胶表观密度为0.57 g·cm^-3, 比表面积为482.2 m²·g^-1。有机配体的使用更有利于制备出表观密度较小、比表面积较高的TiO₂气凝胶。     

基于介孔TiO2/石墨烯修饰的TiO2纳米线光阳极的染料敏化太阳能电池

本工作制作了基于介孔TiO₂/石墨烯修饰的TiO₂纳米线光阳极的染料敏化太阳能电池,并进行表征。光阳极结合了介孔TiO₂的高染料吸附率,TiO₂纳米线的高载流子传导率和石墨烯的高电子收获能力等优点,使器件光电转换效率有了很大的提高。制作出的染料敏化太阳能电池光电转换效率高达7.58%,比纯纳米线制作的电池约提高了1.5倍,在拥有相似一维结构的染料敏化太阳能电池中具有较大优势。     

碳球模板剂对TiO2光阳极微结构及其光电性能影响研究

以葡萄糖为原料水热合成碳球作为模板剂,将其与TiO2纳米晶共混制备纳米多孔TiO2光阳极。采用场发射电子扫描电镜(SEM)、台阶仪、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等对TiO2薄膜的表面形貌、厚度和散射能力进行表征。研究发现,随着碳球含量的增加,光阳极单位体积内的表面积先增加后减小;薄膜对光的散射能力也呈现同样趋势。采用所制备的光阳极组装染料敏化太阳能电池,性能测试结果表明,随着碳球含量的增加,电池短路电流密度先增加,后减小。当碳球加入量为TiO2纳米晶质量的3%时,电池光电转换效率达到最佳为5.15%。