TiO_2纳米晶多孔微球的制备方法及形成机理

TiO2纳米晶多孔微球具有颗粒大、晶粒尺寸小及比表面积较高等优点.以明胶作为模板,以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米晶多孔微球,并采用透射电镜、X射线衍射仪对其性能进行了表征.实验结果表明:采用溶胶-凝胶法成功制备了纯锐钛矿型TiO2;明胶的加入对样品的物相组成没有影响,但改变了其晶粒尺寸和排布方式,得到了一种由纳米晶组成的多孔微球;微球直径约为200~500nm,其中孔隙约为2~5nm,平均晶粒尺寸为(14.3±0.9)nm.在此基础上对TiO2纳米晶多孔微球的形成机理进行了分析.     

氮掺杂TiO_2纳米管阵列的制备研究

采用阳极氧化法制备了孔径为60～80 nm,壁厚约为20～30 nm的高有序TiO2纳米管阵列,并通过氨气氛下退火处理对TiO2纳米管进行N掺杂.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、喇曼光谱(Raman)及X射线光电子能谱(XPS)对得到的薄膜进行表征.SEM结果显示,经掺N后样品仍呈纳米管阵列的有序结构.XRD和Raman光谱研究表明,经过阳极氧化并在NH3气氛中500℃退火30min的纳米管阵列为锐钛矿与金红石晶型共存的TiO2,且N的引入促进了TiO2纳米管在低温下由锐钛矿相向金红石相的转变.N掺杂样品XPS中出现了结合能位于399.7 eV的N1s峰,该峰来源于TiO2的间隙N杂质原子,显示此方法在TiO2纳米管中实现了有效的N掺杂.     

铈掺杂二氧化钛发光性质的探究

通过溶胶-凝胶法制备了TiO2粉体和掺杂Ce3+的TiO2粉体(Ce3+与Ti4+物质的量的比分别为0.1％、1％和10％).通过X射线衍射仪(XRD)和荧光光谱仪(PL)对制备的样品进行表征.探讨Ce掺杂对TiO2晶型生长的影响和Ce掺杂TiO2对TiO2激子发光荧光强度和激发光光响应范围的影响.结果表明:500℃煅...     

不同TiO2晶型对 PTCR启动元件恢复特性的影响

分析了国产及日本产PTCR(热敏电阻)元件作为电冰箱压缩启动器时,其恢复时间差异的原因.实验时分别取日本产金红石结构和国产锐钛矿结构的TiO2为原料,与同种国产BaCO3粉末反应,采用同样的电子陶瓷烧结工艺制备PTCR样品.分析启动元件电阻-温度特性曲线发现国产PTCR元件高温时的温度系数αT低于日产样品,国产启动器恢复时间较长是由于制备国产样品的主要原料TiO2是锐钛矿结构,而日产样品则是金红石结构.TiO2粉体晶型结构对BaTiO3基PTCR材料电阻温度系数有一定的影响.     

TiO_2纳米晶和薄膜的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米晶和薄膜,分别用X射线衍射(XRD))和差热-热重分析(DTA-TGA)对不同温度热处理的样品进行了表征,并考察了薄膜的光催化性能.结果表明:在500℃焙烧2h制备的TiO2纳米晶及薄膜具有完整的锐钛矿相结构,粒径约30nm左右,60min内甲基橙降解率可达到90%,具有很好的光催化活性.     

MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃晶化行为研究

利用X射线衍射和扫描电镜研究MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的晶化行为.结果表明,TiO2质量分数少于6%的玻璃,最先析出的是μ-堇青石,最终主晶相是α-堇青石,玻璃为表面析晶.TiO2质量分数为6%的玻璃,最先析出的是镁铝钛酸盐(MAT),最终主晶相是α-堇青石,玻璃为整体析晶.在950℃时开始检测到含锆相,在950~1100℃范围内表现为ZrO2/TiO2固溶体形式.X射线衍射没有检测到其他含锆相.晶核剂TiO2和ZrO2是通过分相而影响玻璃晶化的,但ZrO2促进分相的能力略低于TiO2.     

微波辐照法制备氮掺杂二氧化钛空心球及其光催化性能

以聚（苯乙烯-丙烯酸羟乙酯）［P（St-HEA）］共聚微球为模板制备了二氧化钛空心球（TiO2HS）,采用微波法,以水合肼为氮源对空心球进行掺杂,制备了氮掺杂二氧化钛空心球（N-TiO2HS）。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射分析（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外可见漫反射光谱分析（UV-vis DRS）等方法表征了N-TiO2HS的形貌、晶型及氮元素的掺杂状态,用重铬酸钾溶液模拟废水,研究了样品的光催化性能。实验结果表明,煅烧去除 P（St-HEA）微球模板,成功得到了TiO2HS。水合肼引入的氮元素以N3-的形态取代了TiO2晶格中O2-离子,形成O-Ti-N键,且掺杂后对TiO2HS的形貌和晶体结构影响不大。N-TiO2HS光催化性能优于TiO2HS,在紫外光下照射 2 h,N-TiO2HS降解重铬酸钾的催化效率为 95.8%,较TiO2HS提高了约25%。     

超临界乙醇制备TiO_2/石墨烯纳米复合材料及其表征

以氧化石墨为载体、钛酸异丙酯为前驱体,利用超临界乙醇的超临界性能和还原性,制得了晶型完善的锐钛矿TiO2/石墨烯纳米复合材料。通过红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)对采用Hummers法制得的氧化石墨(GO)进行表征;同时利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对TiO2/石墨烯纳米复合材料进行研究。结果表明:成功制得了氧化石墨(GO)和晶型完善的锐钛矿TiO2/石墨烯纳米复合材料,并且发现二氧化钛在石墨烯纳米片层上呈现为有规则的颗粒,分散均匀,平均粒径为8.24nm。     

Cu掺杂梭形TiO_2的制备及光催化分解水产氢性能

采用二乙醇胺和去离子水作为溶剂,通过溶剂热法制备了梭形二氧化钛,并探讨了醋酸锂对样品形貌及晶型的影响。通过光置还原法得到表面负载铜的梭形二氧化钛样品。对样品进行扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、紫外漫反射表征,分析结果表明:制得的二氧化钛样品为梭形,平均长度为160nm,宽65nm,醋酸锂对二氧化钛梭形形貌和锐钛矿晶型形成至关重要。光催化实验结果表明:3.99% Cu掺杂TiO_2样品光催化产氢效果最好,可以达到857.14μmol·(g·h)~(-1)。     

Cr2O3在一维TiO2中的掺杂行为

以硝酸铬和四氯化钛为前驱体,采用化学共沉淀法制得TiO2和Cr2O3的复合粉体。将复合粉体进行水热处理,用透射电子显微镜、场发射扫描电子显微镜、电子衍射、X射线衍射以及紫外-可见光谱吸收仪等测试手段对样品的形貌和成份以及光吸收性进行了分析。结果表明,水热处理后得到一维管状结构,其管长500~600 nm,直径10~20nm,壁厚4~6 nm。研究还发现,与纯的TiO2相比,Cr2O3/TiO2复合粉体的紫外-可见光吸收光谱显著红移。