溶胶凝胶法制备TiO_2薄膜的研究

采用溶胶-凝胶(sol-gel)Ti O2粉末粘结剂刮片法和Ti O2溶胶直接制膜两种方法,分别在铝合金基体上制备Ti O2膜,并研究了膜的光催化性能。使用X射线衍射仪(XRD)对Ti O2膜进行表征;使用分光光度计评价Ti O2膜的光催化性。结果表明:铝合金基体上制备Ti O2膜具有锐钛矿结构,较Ti O2粉体制膜相比,采用Ti O2溶胶制膜,膜的光催化活性更好。     

纳米TiO2-SnO2复合光催化剂的制备和表征

摘要：以SnCl4-5H2O、Ti(SO4)2为原料,采用活性层包覆法,制备出TiO2-SnO2复合光催化剂,并用XRD、XPS、TEM、BET等手段对样品进行了表征。结果表明,所制TiO2-SnO2复合光催化剂样品为球形颗粒,由锐钛矿型TiO2和金红石型SnO2组成,粒径在10nm左右。     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2-SiO_2催化合成柠檬酸三丁酯

研究了用S2O82-浸渍钛硅复合氧化物,制得固体超强酸S2O82-/TiO2 SiO2。用柠檬酸与丁醇的酯化反应来考察制备催化剂的各因素对反应的影响,当反应时间为6h,以及制备催化剂的n(Ti)∶n(Si)为1∶1,(NH4)2S2O8溶液的浓度为0.3mol/L,浸渍时间为8h,焙烧温度为400℃及焙烧时间为5h等情况下制得的催化剂具有很高的催化活性。在合适的条件下,用于催化柠檬酸和正丁醇的酯化反应,可得无色透明的酯化产物柠檬酸三丁酯,酯化率较高,且催化剂可重复使用。     

稀土La2O3掺杂纳米TiO2复合光催化剂的制备与表征

以Ti（OBu）4、La2O3为原料,采用溶胶凝胶法,制备出稀土La2O3掺杂纳米TiO2复合光催化剂,并用SEM、XRO等手段对样品进行了表征。结果表明,所制的稀La2O3掺杂纳米TiO2复合光催化剂样品为球形颗料,TiO2为锐钛矿型,粒径在30nm左右。     

氮掺杂TiO2光催化降解气相有机物(苯/乙烯)及其作用机理

采用氨水浸渍法制备氮掺杂Ti O2,在掺氮前,对沉淀法制备的无定形Ti O2粉末进行不同温度的煅烧,考察样品的前处理温度对掺氮效果的影响。实验证明,氮掺杂对Ti O2的晶相组成、晶粒尺寸和比表面积影响很小,所制备的掺氮样品具有可见光吸收,其中又以120TN样品的可见光吸收最显著。可见光光催化反应实验结果表明,掺氮样品(120TN)对乙烯的转化率为14.6%,矿化率92.0%;对苯的转化率43.0%,矿化率32.3%。紫外光光催化实验结果表明该样品基本上维持了Ti O2的紫外光光催化活性。模拟太阳光催化实验表明,该样品比Ti O2的光催化活性有大幅提高。SPX测试表明,氮是掺杂在Ti O2的氧空位或该位置的间隙处。综合分析表明Ti O2掺杂氮的结构形式应为O-Ti-N结构。并探讨了氨水浸渍法中N氮掺杂Ti O2催化剂的形成过程。     

Ti(SO_4)_2/SiO_2催化合成油酸正丁酯

考察了 Ti(SO4 ) 2 /Si O2 在油酸丁酯合成反应中的催化性能 ,对影响酯化的条件进行了优化 ,优化条件如下 :0 .2 g Ti(SO4 ) 2 /g Si O2 ,油酸 0 .1 mol,丁醇 0 .2 mol,催化剂 1 g,反应温度 1 40°C,反应时间 6 0 min。优化条件下 ,油酸的酯化率 98%,收率 91 %。     

层间组装SiO2-TiO2粘土材料的制备与表征

以(C2H5O)4Si和Ti(OC4H9)4为硅源和钛源,采用溶胶-凝胶法制备SiO2-TiO2柱化剂,将原土直接加入柱化剂进行柱化反应得到SiO2-TiO2柱撑蒙脱土,对其进行结构和性能表征,考察了柱化剂中Si/Ti比、柱化剂/原土比、柱化反应条件(反应温度和超声处理)及热处理温度对其结构和性能的影响. 结果表明,SiO2-TiO2柱体成功进入蒙脱土层间,在除去未参与柱化反应的柱化剂的条件下,比表面积可达127.2 m2/g,热稳定性提高了70℃,柱化剂中Si含量增加有利于热稳定性的提高,500℃以下焙烧的SiO2-TiO2柱体中Ti以钛氧四面体和八面体形式存在,600℃焙烧可形成锐钛矿晶型.     

SiO_2-TiO_2多孔复合材料的制备及其吸附性能研究

以四异丙基钛酸酯(TIP)和正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,采用表面活性剂自组装软模板法将SiO2掺杂到TiO2中,成功制备了SiO2-TiO2有序多孔复合材料。利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和红外光谱分析(FTIR)等测试手段对材料进行了表征,结果表明:SiO2-TiO2多孔复合材料中存在Ti—O—Ti、Si—O—Si和Ti—O—Si 3种化学键。将制备的多孔复合材料进一步—SO3H功能化(SiO2-TiO2-SO3H),以水溶液中的碱性品红为目标污染物,考察了改性材料对染料的吸附性能,结果显示,经—SO3H功能化的材料具有较优的吸附性能,吸附率达到90%以上。染料的吸附动力学能很好的符合伪二级动力学模型,经线性拟合得到的相关系数R2均大于0.996。     

巯基化纳米TiO_2的制备及对痕量镉的吸附性能研究

采用溶胶-凝胶法和巯基化表面修饰制备Ti O2纳米吸附材料,用于环境中痕量镉检测的富集和分离前处理。所制备的巯基化Ti O2纳米颗粒的粒径小于100 nm,巯基含量3. 13 mg/g。当巯基化Ti O2用量0. 3 mg/m L、吸附溶液p H值为7. 0～8. 0、吸附时间40 min时,吸附剂对镉的富集率可达95%以上。在优化的吸附条件下,借原子吸收分光光度计(连续光源)可测定样品中镉离子的含量,检出限为4. 2 ng/L,该方法利用巯基化Ti O2纳米材料具有高效富集的特点,可应用于样品中痕量镉的快速富集与分离,以实现对样品中痕量镉的准确测量。     

巯基化纳米TiO_2的制备及对痕量镉的吸附性能研究

采用溶胶-凝胶法和巯基化表面修饰制备Ti O2纳米吸附材料,用于环境中痕量镉检测的富集和分离前处理。所制备的巯基化Ti O2纳米颗粒的粒径小于100 nm,巯基含量3. 13 mg/g。当巯基化Ti O2用量0. 3 mg/m L、吸附溶液p H值为7. 0～8. 0、吸附时间40 min时,吸附剂对镉的富集率可达95%以上。在优化的吸附条件下,借原子吸收分光光度计(连续光源)可测定样品中镉离子的含量,检出限为4. 2 ng/L,该方法利用巯基化Ti O2纳米材料具有高效富集的特点,可应用于样品中痕量镉的快速富集与分离,以实现对样品中痕量镉的准确测量。     

复合氧化物TiO2/SiO2性质研究

The nanometer particles of TiO2 and TiO2/SiO2 oxides were prepared by sol-gel and supercritical fluid drying method. The properties of TiO2 and TiO2/SiO2 were characterized by means of BET(Brunner-EmmettTeller method), TEM(transmission electron microscopy), SEM(scanning electron microscopy), XRD(X-ray diffraction) and FTIR(Fourier transform-infrared) techniques. The effects of different preparation route, prehydrolysis and non-prehydrolysis, on the properties of TiO2/SiO2 oxide were also examined. Experimental results show that the thermal stability of pure TiO2 is improved greatly when it is mixed with SiO2 in nanometer level. The composite TiO2/SiO2 oxides form Ti-O-Si chemical bonds, which creates new BrSnsted acidity sites. The acidity character is related to TiO2/SiO2 chemical composition and preparation methods. The acidity of TiO2/SiO2 oxides by prehydrolysis is greater than that of by non-prehydrolysis. Ti atom is rich on the surface of TiO2/SiO2.     

复合氧化物TiO2/SiO2性质研究

The nanometer particles of TiO2 and TiO2/SiO2 oxides were prepared by sol-gel and supercritical fluid drying method.The properties of TiO2 and TiO2/SiO2 were characterized by means of BET(Brunner-Emmett-Teller method), TEM(transmission electron microscopy), SEM(Scanning electron microscopy), XRD(X-ray differaction) and FTIR(Fourier transform-infrared) techniques.The effects of different preparation route,prehydrolysis and non-prehydrolysis,on the properties of TiO2/SiO2 oxide were also examined.Experimental results show that the termal stability of pure TiO2 is improved greatly when it is mixed with SiO2 in nanometer level.The composite TiO2/SiO2 oxides form Ti-O-Si chemical bonds,which creates new Broensted acidity stes.The acidity character is related to TiO2/SiO2 chemical composition and preparation methods.The acidity of TiO2/SiO2 oxides by prehydrolysis is greater than that of by non-prehydrolysis.Ti atom is rich on the surface of TiO2/SiO2.     

微乳液法制备纳米SiO2/TiO2及其光催化性能

以无机物聚合硅酸为硅源、硫酸钛为钛源,采用微乳液法制备了SiO2/TiO2复合光催化剂,考察了制备条件对SiO2/TiO2光催化活性的影响,并利用SEM、FTIR、XRD和BET等技术手段对光催化剂进行了表征。结果证明,SiO2和TiO2颗粒之间存在着强的相互作用,形成了Ti-O-Si键,从而抑制了TiO2粒径的增大,延缓了TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变。对甲基橙等染料的光催化降解实验结果表明,SiO2/TiO2的光催化活性并非随着TiO2的含量增加而提高,当硅与钛物质的量比为1∶1并在160℃的温度下水热合成2.5 h时,SiO2/TiO2光催化剂在紫外光照15 min后对甲基橙的脱色率为85.5%,与同等条件下制备的TiO2相比具有更好的光催化活性和更大的比表面积。     

TiO2/SiO2气凝胶的非超临界干燥法制备及其对吡啶降解的光催化活性

TiO2/SiO2 aerogels with different molar ratio of SiO2/TiO2 were prepared via non-supercritical method using tetrabutyl titanate and silica sols as raw materials. The samples were characterized by TEM, SEM, BET, IR, XRD and so on. The results indicate that the BET surface area of TiO2/SiO2 aerogels calcined at 550℃ which consisted of anatase structure of TiO2 with narrow distribution pores of 5-25 nm is as high as 357.89 m^2·g^-1. For the photocatalytic degradation of pyridine, the catalytic activities of TiO2/SiO2 aerogels are much higher than that of TiO2 powder. The photocatalytic activity of TiO2/SiO2 aerogels calcined at 800℃ is the optimum. The higher the content of SiO2, the higher the photocatalytic activity of TiO2/SiO2 aerogels. The cost for preparation of the aerogels is greatly reduced by using non-supercritical drying method, and the aerogels are hopefully applied in the treatment of industrial waste water such as coking effluent treatment.     

钛硅复合氧化物介孔材料在光催化降解罗丹明B中的应用

采用溶胶凝胶法以硫酸氧钛和水玻璃为前驱体制备二氧化钛-二氧化硅复合氧化物，利用XRD、SEM、TEM、BET、激光粒度仪、紫外-可见光谱等测试方法对二氧化钛-二氧化硅复合氧化物材料进行了测试分析，考察了制备条件对二氧化钛-二氧化硅复合氧化物材料的晶相、形貌、孔结构、粒度等物理性质的影响规律，并对其在紫外光区降解罗丹明B（RhB）溶液的性能进行了研究。结果表明：二氧化钛-二氧化硅复合氧化物具有优良的催化活性，其光催化活性明显优于市售的P25二氧化钛，焙烧温度对催化剂性能影响最大。     

TiO2/SiO2自清洁光催化薄膜的制备与性能研究

TiO2薄膜作为一种新型功能材料,其特有的防雾、抗菌、自清洁和光催化等性能成为研究热点。从实际应用角度出发,本研究尝试将SiO2和TiO2两者性能相结合,制备既具有增透减反又具有光催化活性的TiO2/SiO2自清洁薄膜,通过对实验条件的改进与控制,寻找简单低成本的制备工艺。     

纳米SiO2／TiO2光催化降解空气中甲醛的研究

采用共沉淀方法制备了Si共掺杂的SiO2／TiO2光催化复合粉末,将其负载于活性炭（ACF）上。在流动化床中,考察了煅烧温度、煅烧时间、Si掺杂量、负载次数、光照条件以及甲醛初始浓度对该复合剂光催化降解甲醛效率的影响。结果发现当Si：Ti：1：4、SiO2／TiO2复合催化剂煅烧时间4h、煅烧温度400℃,ACF上负载1次,18w紫外光照射时,甲醛的降解效果最佳,对初始浓度小于0．4mg／L的甲醛气体,降解率可达90％左右。     

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%。     

烧结温度对SiO2-TiO2薄膜亲水性的影响

为了确定SiO2-TiO2薄膜制备过程的最佳烧结温度,将不同SiO2与TiO2掺杂比的样品分别在400℃和500℃下煅烧,进行与水的静态接触角测试。结果表明,在一定掺杂比范围内,SiO2的掺杂能明显提高TiO2表面亲水性,并且500℃煅烧的产品亲水性要好于400℃煅烧的产品。SEM和XRD表明,500℃煅烧的产品表面颗粒粒径要大于400℃煅烧的产品的表面颗粒粒径,并且已有了比较明显的锐钛矿晶型特征峰,而400℃煅烧的产品还是无定形态,这说明SiO2的掺杂抑制了TiO2晶粒的生长和晶型的转变。而锐钛矿晶型的TiO2亲水性要远好于无定形的TiO2,致使500℃煅烧的产品的亲水性要好于400℃煅烧的产品的亲水性,因此500℃才是SiO2-TiO2薄膜的最佳烧结温度。     

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。