TiO2纳米管光电极的制备及其光电催化性能研究

采用阳极氧化法在Ti箔上原位生成了TiO2纳米管光电极,并利用SEM和XRD对样品的表观形貌和晶相结构进行了表征。结果表明:TiO2纳米管管口均匀,管径为90~100 nm,且具有单一的锐钛矿晶相。此外,重点考察了初始pH值和外加偏压对TiO2纳米管光电极光电流响应及光电催化活性的影响。结果表明:当溶液pH为7.5、外加偏压为2.0V时,光电流响应最强,为10.4 mA·cm-2。350 W氙灯下光照60 min对罗丹明B的光电催化降解效率可达82.6%。     

TiO2 thin film photocatalyst

It is well known that the photocatalyfic activity of TiO2 thin films strongly depends on the preparing methods and post-treatmaent conditions, since they have a decisive influence on the chemical and physical properties of TiO2 thin films.Therefore, it is necessary to elucidate the influence of the preparation process and post-treatment conditions on the photocatalytic activity and surface microstructures of the films. This review deals with the preparation of TiO2 thin film photocatalysts by wet-chemical methods (such as sol-gel, reverse micellar and liquid phase deposition) and the comparison of various preparation methods as well as their advantage and disadvantage. Furthermore, it is discussed that the advancement of photocatalytic activity, super-hydrophilicity and bactericidal activity of TiO2 thin film photocatalyst in recent years.     

溶胶凝胶法制备TiO2薄膜及其润湿性研究

采用溶胶凝胶法,于金属基片上构筑TiO2薄膜,通过修饰1H,1H,2H,2H-十七氟癸基三甲氧基硅烷后,薄膜显示疏水性.对TiO2凝胶的热稳定性进行分析,结果显示,在450℃及以上的温度进行热处理,有机成分可被全部除掉.对所制备薄膜的物相组成和显微结构进行表征,并考察热处理温度对薄膜表面形貌及润湿性能的影响,结果表明,热处理温度为550℃时,疏水性能最好,达到超疏水性.     

TiO2-SiO2多功能薄膜的制备及其性能研究

目的 改善普通玻璃的防雾性能。方法 采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备均匀透明的x Ti O₂-(1-x)Si O₂(x为1.00、0.75、0.50、0.25、0)复合薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征Ti O₂-SiO₂复合材料的微观结构和表面形貌,通过紫外可见近红外分光光度计、接触角测试仪测试TiO₂-SiO₂复合薄膜的光学性质和润湿性,通过热水浴实验评价镀膜前后玻璃的防雾性能。结果 XRD测试结果表明,Ti O₂-Si O₂复合材料由锐钛矿相Ti O₂和非晶相Si O₂构成,其相结构随着Ti O₂含量的变化而变化。SEM和AFM结果表明,在Ti O₂-Si O₂复合薄膜中,当Si O₂的物质的量分数小于50%时,Ti O     

高活性TiO_2薄膜电极的制备及其光电化学性能

以Ti(n-OC4H9)4和CH3COOK为原料,采用溶胶-凝胶法在导电玻璃基底上制备K2Ti2O5薄膜,进一步以K2Ti2O5薄膜为前躯体,用离子交换法获得TiO2纳米薄膜电极。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析薄膜的组成和表面特征;以草酸为有机污染物代表,通过光电化学技术考察薄膜的光电化学活性。结果表明:TiO2纳米薄膜具有锐钛矿晶型,其粒径随着K2Ti2O5薄膜制备温度的降低而减小,约为30～150nm;TiO2纳米薄膜在0.1mol/LNa2SO4溶液中具有典型的光电化学活性以及较高的稳定性,比在含少量草酸的溶液中采用溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜具有更强的光激发和更稳定的光电流响应性能,TiO2薄膜电极的平带电位发生负移,负移值为0.140V(vsSCE),饱和光电流密度为0.32mA/cm2。     

退火温度对TiO2薄膜结构和光学性能的影响

为制备光学性能良好的TiO2薄膜.采用离子束溅射(IBS)的方法,改变退火温度,在Si基底上制备氧化钛(TiO2)薄膜.利用XRD、XPS、SEM测试薄膜的成分、结晶形式和表面形貌,椭圆偏振光谱仪分析薄膜折射率和消光系数.试验结果发现:随退火温度的增加,薄膜由锐钛矿相变为金红石相,400℃薄膜结晶为锐钛矿相TiO2,1 100℃退火后,薄膜结晶为金红石相TiO2;退火温度升高使薄膜折射率和消光系数随之升高.由此可得, 800℃退火时,TiO2薄膜具有最佳光学性能.     

悬浮液等离子喷涂高效制备TiO2涂层及其光催化性能

目的 解决TiO2粉末催化剂在污水净化过程中易沉降和难回收问题,同时提高TiO2在可见光条件下降解有机污染物的速率。方法 采用悬浮液等离子喷涂(SPS)技术,以H2为辅助气体制备TiO2涂层,借助H2将高温等离子体焰流中熔融态TiO2中的Ti⁴⁺还原成Ti³⁺。通过场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱光谱仪、紫外-可见光谱仪等对TiO2粉末以及所制备涂层的结构形貌、物相组成、元素价态、光学特性进行分析。以亚甲基蓝为目标污染物,使用光化学反应仪测试粉末和涂层的光催化性能。结果 TiO2涂层表面呈现由熔融和半熔融颗粒组成的“喀斯特”微观形貌,表面粗糙度为2.94 µm,孔隙率为10.2%。TiO2粉末物相为纯锐钛矿,涂层物相由锐钛矿、金红石相及TiO2－x相组成。TiO2涂层中Ti³⁺的存在使其带间隙减小0.6 eV。在紫外光条件下,TiO2粉末的催化速率为0.003 48,而涂层的催化速率为0.003 45。在可见光条件下,粉末的催化速率与亚甲基蓝的光解速率相近,涂层的催化速率是0.003 07。结论 通过SPS技术成功制备了TiO2光催化涂层,其在可见光条件下的催化性能较粉末有显著提升。     

TiO2纳米光催化不锈钢和钛纤维丝条及其制备方法

一种TiO2纳米光催化不锈钢和钛纤维丝条及其制备方法，在宽0．3—3mm、厚0．01—0．1mm的不锈钢和钛纤维丝条的前后表面上涂镀有TiO2纳米薄膜、两侧面涂镀或不涂镀有TiO2纳米薄膜。其制备方法为：待镀基体清洗干净，干燥备用，将基体装入真空镀膜机中，溅射靶材为金属钛板，抽真空，充入氩气，基体加偏压，按常规方法分别放电清洗钟，调基体偏压，再充入氩气，调节真空镀膜机中闭合磁场调制线圈的电流，加靶电压，     

TiO2溶胶的制备及其胶凝过程影响因素分析

利用乙酰丙酮(Acac)为螯合剂,钛酸丁酯为前驱物,用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶.通过改变乙酰丙酮(Acac)的量、加水量、溶剂量、催化剂的量、水解温度等因素,研究了溶胶胶凝时间随其影响因素的变化规律.     

TiO2薄膜电极的制备及光电催化性能

为了得到光电化学性能稳定、光催化活性好、制备方法简便的TiO2光电极,采用涂覆法制备了纳米TiO2薄膜光电极.XRD,SEM结果表明电极上涂覆的TiO2的晶型为锐钛型,纳米TiO2在电极表面分布均匀,薄膜厚度在10μm左右,且电极表面有一定的粗糙度.交流阻抗图谱分析显示TiO2电极在光照下能进行光电化学反应.应用于20mg/L苯酚溶液的降解中,结果表明,该电极光电催化降解性能优于光催化降解性能,电场在降解过程中发挥了作用;对照态光氧化过程基本无化学反应发生;暗态下电极上也无吸附现象;反应后电极无剥落损伤.     

氧化温度对工业纯钛氧化膜结构及阻氢性能的影响

本文研究了氧化温度对工业纯钛氧化膜结构及阻氢性能的影响。利用XRD和SEM对氧化膜相组成、表面形貌和截面形貌进行了分析。结果表明:工业纯钛在500～700℃氧化后的氧化层主要由金红石结构TiO2组成;表层氧化物的晶粒尺寸及氧化层厚度随氧化温度的提高而增加;低于500℃氧化时,氧化物晶粒较为细小,氧化层厚度较薄;高于600℃氧化时,氧化物晶粒较为粗大,氧化层较厚。氧化层的阻氢性能由氧化层厚度及致密度共同控制;氧化温度低于500℃时,随着氧化温度的升高,氧化层的阻氢性能逐渐增强;氧化温度高于500℃时,因氧化层致密度降低,其阻氢性能随氧化温度的升高而降低。     

钛及钛合金的氢渗过程研究

氢在钛中的扩散渗透进程分为3种模式，一是渗入钛基体中的氢与钛氢化合物自身分解的氢在氢压的推动作用下在钛基体内扩散；二是氢被位错所携带一同运动而进行扩散；三是形成的钛氢化合物的生成和迁移。     

Si元素的添加对La-Mg-Ni系合金贮氢性能的影响

为了提高La-Mg-Ni系A2B7型贮氢合金的电化学循环稳定性,添加少量Si,用铸造工艺制备了La0.75Mg0.25Ni3.3Co0 2Six(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)贮氢合金,分析并测试了其微观结构、电化学性能以及氢扩散系数.结果表明,合金具有多相结构,主相由CaCu5型相和Ce2Ni7型相组成...     

铝粉流动性影响因素研究

通过漏斗测试反应出铝粉的粒度分布及表面活性剂对铝粉流动性产生的不同影响,当铝粉粒度在100~125μm时加入0.25%的油酸钠流动性最好,也成为氯化钛白生产所用铝粉的重要依据。     

氢对Ti-2Al-2.5Zr钛合金疲劳性能的影响

研究了4种含量的氢对Ti-2Al-2.5Zr钛合金疲劳性能的影响。结果表明，自然含氢量的材料具有最好的疲劳性能。而当疲劳载荷大于材料的屈服强度时，氢含量对疲劳寿命基本没有影响；低于屈服强度后，疲劳寿命随着氢含量的升高而和。认为固溶的原子氢导致驻留滑移带软化，裂纹萌生提前，造成在较大△σ时充氢试样的疲劳寿命降低；而材料中氢化物对驻留滑移带（PSB）的阻碍作用导致氢化物与基体分离 而成为裂纹源，是小△σ下疲劳寿命降低扩要原因。     

Ti600，TC21和Ti40合金吸放氢行为

研究Ti600,TC21和Ti40合金的吸放氢行为。结果表明,Ti600,TC21和Ti40合金的吸氢与放氢的初始温度分别为573和578.5 °C,580和628.1 °C,515和540 °C。Ti600和TC21合金的吸放氢行为相似,而Ti40合金的吸放氢能力优于其他两种合金。     

纳米二氧化钛光催化活性影响因素的研究

以苯酚为模拟污染物，考察了不同晶型、溶液初始pH值、反应物初始浓度、氧气的协同作用对TiO2悬浮体系光催化活性的影响；并将TiO2负载到活性炭纤维上，制备了固定体系的TiOJACF复合催化剂。结果表明，具有混晶结构的P25降解速率比纯锐钛矿TiO2快；溶液pH=6及苯酚初始浓度为150mg／L时，降解速度最快；通入氧气，可以提高催化剂活性；光催化降解苯酚表明，TiO2/ACF复合催化剂具有较好的光催化活性。     

CO2对Pd8Y0.23Ru合金膜氢渗透性能的影响

在300~450℃范围内,研究氢中加入CO2对Pd8Y0.23Ru合金膜氢渗透性能的影响。结果表明,CO2的加入会大大降低膜的氢渗透率,CO2浓度越高,氢渗透率降低越多;CO2对Pd8Y0.23Ru合金膜存在一定的毒化作用,使氢渗透率下降,450℃下的毒化作用明显强于300℃,但随着时间的延长,渗透率降低速率趋缓。CO2降低氢渗透率还有另外2个因素:当CO2浓度较高(>3%,摩尔分数)时,聚集在膜表面附近的CO2对氢气传质的阻塞作用是氢渗透率降低的主要因素;当CO2浓度较低(<1%)时,CO2在膜表面吸附,占据氢的活性点位,是氢渗透率降低的主要因素。     

氢在钢铁表面吸附以及扩散的研究现状

氢进入钢铁内部是其发生氢脆的前提,而氢在管线钢表面经历物理吸附、解离、化学吸附、扩散一系列过程才能进入管线钢内部,其中氢原子的化学吸附以及氢扩散是关键步骤。综述了氢在钢铁表面吸附、扩散的研究方法、成果,展望了氢吸附以及氢扩散的研究方向。目前研究氢吸附的主流方法是第一性原理计算。在氢扩散研究方面,试验研究能够分析钢铁组织、相、宏观尺度因素变化对氢扩散的影响;有限元、分子力学、第一性原理多种尺度模拟计算可以分析微区结构变化对扩散的影响。氢在表面的吸附以及表层原子的扩散对氢脆有重要影响,但氢原子在钢铁表面的吸附以及表层扩散主要集中在无缺陷的αFe表面。氢与缺陷的相互作用研究主要集中在体相内部,钢铁表面状态的变化对氢吸附以及表层扩散的影响相关报道较少。需进一步开展在含缺陷钢铁表面的氢吸附研究,阐释表面应力、位错、晶界、相界、合金元素等因素对氢吸附、表层区域氢扩散的影响机理。