二氧化钛/石墨烯复合材料的合成及电化学性能

为了提高TiO_2的导电性和材料的分散性,进而提高材料的倍率性能和循环性能,将二氧化钛与石墨烯复合,通过水热法合成了二氧化钛/石墨烯(TiO_2/rGO)复合材料,并对材料的形貌进行了表征,测试了材料用于锂离子电池的电化学性能.结果表明:与石墨烯复合后材料的比容量和倍率性能均升高,在电流密度为0.1C(C=150 mA/g)下,初始放电容量为374 mAh/g,50周后的放电比容量仍保持在165 mAh/g,循环保持率为44%,远高于同种方法下合成的二氧化钛样品50周后的比容量50 mAh/g和保持率17%.     

TiO2纳米光电化学太阳电池研究

介绍了TiO2纳米光电化学电池原理、研究现状及其发展前景。     

蠕虫状介孔SnO2的合成与电化学性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为软模板,采用水热法制备蠕虫状介孔金红石型SnO2,采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、拉曼光谱、氮气吸附-脱附法对合成产物进行表征。结果表明:合成产物具有介孔结构,平均孔径为5.8nm。以介孔SnO2作为锂离子电池负极材料进行电化学性能测试,第1次放、充电比容量分别为1 011.8mAh/g和529.18mAh/g,在恒电流下进行20次充放电后,其放电比容量为326.73mAh/g。     

基于CeO2/V2CTx纳米复合材料的的电化学传感器用于羟基自由基的检测

羟基自由基(·OH)的检测在人类各种疾病的发病研究进展中起着重要作用。目前基于电化学方法检测·OH的研究主要集中在有机材料载体方面。由于有机载体在极端环境中容易降解,导致以有机材料为载体的传感器稳定性和重复性都很差。虽然有一些基于无机传感材料用于·OH的检测,对于稳定性与重复性的改善成效显著,但是其有效活性位点数和导电性能的提升仍有很大的空间。通过简单的超声方法成功合成了CeO₂/V₂CT_x纳米复合材料,构建了用于·OH检测的电化学传感器,该传感器具有良好的选择性和较宽的线性范围(0.3～6 mmol/L),对·OH的检测限低至0.48μmol/L。传感性能的提高可以从2个方面解释:(1)由于V₂CT_x丰富的官能团使得·OH能够被快速吸附,从而引发具有双重氧化态(即Ce³⁺和Ce⁴⁺)的CeO₂产生电化学反应信号;(2) V₂CT_x的高导电性为电信号的长距离传输提供了途...     

纳米TiO2/β-CD膜光电化学传感器的制备及检测

采用层层自组装方法制备了纳米TiO2/β-CD膜光电化学传感器,研究了传感器的光电流响应信号与吸附在电极表面的有机物浓度之间的关系。以邻苯二甲酸氢钾作为检测物质,考察了纳米Ti O2/β-CD薄膜的光催化氧化行为。实验结果表明,该传感器的光电流信号与待测物浓度在4.6~138 mg.L-1范围内呈良好的线性关系,线性方程为ΔIphoto(μA)=0.004 52+0.021 4c(mg.L-1),线性相关系数为0.994 6,检测限为1.8 mg.L-1(信噪比为3)。该方法具有检测速度快,成本低,结果稳定等优点,具有较好的应用前景。     

H-TiO2/g-C3N4的制备及光催化降解性能研究

为有效缓解我国水资源短缺问题,将水热辅助液相沉积法制备的二氧化钛(H-TiO2)与石墨相氮化碳(g-C3 N4)进行复合,从而有效提高H-TiO2的光催化降解效率.以g-C3 N4的添加量为单一变量,采用水热辅助液相沉积法制备H-TiO2/g-C3 N4复合光催化剂.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)...     

三维立体石墨烯/多孔黑色TiO2复合材料的制备及其光催化性能

采用水热还原法制备黑色多孔TiO_2(PBT)。以PBT和氧化石墨烯为原料,经一步水热合成三维立体石墨烯(RGO)/PBT。通过XRD、SEM、TEM、BET以及DRS等对复合材料的物相、颗粒粒径、形貌及比表面积进行了表征,研究了该复合材料在可见光下对罗丹明B(RhB)的光催化降解活性。结果表明,Ti~(3+)的存在大大提高了可见光的吸收;所制备的RGO/PBT复合材料的可见光催化活性均高于PBT;当RGO掺杂量为1%时制备的催化剂具有最高的光催化性能。     

S掺杂TiO2催化剂的合成及其光催化性能

以钛酸四丁酯为原料、三乙醇胺作表面活性剂、硫脲为掺杂剂,采用水热法原位制备了S掺杂TiO2纳米光催化剂,通过XRD、TEM、DRS等对其进行了表征,通过光催化降解甲基橙对其可见光催化性能进行了表征.结果表明:所制得的样品中,TiO2呈锐钛矿晶型,颗粒尺寸大约十几纳米,样品具有良好的分散性;S的掺杂能有效拓展TiO2吸收光谱至可见光区,使其在可见光范围具有明显的光催化性能;掺杂剂的加入量均存在一个最佳值,较高的水热合成温度有利于对有机物进行降解.     

Pt/TiO2纳米管的制备及其电化学性能研究

采用微波加热多元醇还原的方法制备了贵金属Pt负载的TiO2纳米管复合材料,并对其形貌和结构进行了表征。结果表明,试验中所制备的TiO2纳米管直径约10nm左右,长度达到几百纳米甚至微米级。微波法负载的Pt粒子粒径分布均匀,尺寸约在4.5nm左右。电化学结果表明该复合纳米材料对甲醇具有一定的催化氧化作用。     

离子束辅助沉积TiO2薄膜近红外光学特性分析

二氧化钛(TiO2)作为一种常用的薄膜材料,对其近红外波段光学特性的研究很少.利用正交试验法,采用椭圆仪对TiO2薄膜近红外波段的光学特性进行了研究.着重研究了薄膜沉积速率、基片烘烤温度和氧气分压等因素对TiO2薄膜近红外波段的折射率和消光系数的影响.实验结果表明,对TiO2薄膜折射率影响最大的两种因素是薄膜沉积速率和烘烤温度.随着沉积速率的增加,薄膜折射率先增加后减小,最佳沉积速率为0.4 nm/s左右;随着基片温度的增加,薄膜折射率从2.15增加到2.23左右;氧气分压也是影响薄膜折射率的主要因素之一,结果表明氧气流量为4.0 sccm(工作真空度1.4×10-2 Pa)时折射率最大.该研究为扩宽TiO2薄膜在近红外波段的应用提供了依据.     

RuO2/聚苯胺复合材料电极的制备及电化学性能表征

以RuCl3·nH2O和苯胺为原料,采用原位聚合法制备了RuO2与聚苯胺(PANI)的纳米复合材料.运用SEM和XRD对样品进行了表征,通过循环伏安法测试了样品的电化学性能.结果表明:不同RuO2含量的复合材料电极的比容量由大到小顺序为3%、1%、10%、2%、7%、5%;RuO2含量为3%时,复合材料电极的比容量达到373.27 F/g,改用活性炭作辅助电极,比容量提高了近10%.     

纳米TiO2粉体的制备及其光催化性能研究

以偏钛酸为原料通过常温水解-沉淀法制备了纳米TiO2粉体,用XRD、Raman和TEM等手段对粉体的晶型和形貌进行表征。TiO2粉体在热处理温度400-600℃时为锐钛矿,当热处理温度达700℃时,为锐钛矿和金红石的混合晶型,热处理温度达到750℃,样品中锐钛矿完全转变成金红石;用亚甲基蓝为目标降解物,研究了其对亚甲基蓝的降解性能,当分散剂加入量（质量分数）为13.5%,氨水溶液的pH值为4.0时得到的光催化剂粉体的晶粒尺寸均匀,粒径为10-20 nm,其降解亚甲基蓝的效率最高。     

Bi-TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能

以甲基橙光催化降解效率为指标、 Bi（ NO3）3-稀HNO3混合液为电沉积液,利用电化学沉积法探讨铋掺杂二氧化钛纳米管阵列（ Bi-TNTs）的制备条件,通过SEM、 XRD对其结构和形貌进行表征,考察Bi-TNTs光催化降解制糖废水的条件。结果显示,在电压为2.2 V 、0.33 g/L Bi（NO3）3和0.28 mol/L HNO3溶液电沉积4 min条件下制备的Bi-TNTs可以显著提高光催化降解甲基橙及制糖废水的效率。底物pH值对Bi-TNTs光催化活性有较大影响,较强碱性环境中, Bi-TNTs对制糖废水降解率最高,光照25 h制糖废水降解率达到90.24％。     

N-CQDs/TiO2黏胶织物的制备及其紫外防护性能研究

采用氮掺杂碳量子点(N-CQDs)和纳米二氧化钛(TiO2),通过水热法制备了N-CQDs黏胶织物、TiO2黏胶织物和N-CQDs/TiO2黏胶织物,借助SEM、FT-IR分析了负载前后黏胶织物纤维微观结构的变化,利用UV-Vis吸收光谱分析了N-CQDs黏胶织物、TiO2黏胶织物和N-CQDs/TiO2黏胶织物的紫外...     

Ni2P微球的合成、表征及其电化学性能

通过简单溶剂热,以乙二醇(EG)和苯(Benzene)为溶剂,在不添加任何表面活性剂的条件下,成功制备出了Ni2P微球.结果表明,产物为纯的六方相Ni2P,形貌为由大量20nm的粒子组成的球形,微球直径介于1~3μm.通过考察反应温度、溶剂体积比及反应时间等对产物的影响,得到Ni2P微球的最佳制备条件为:反应温度160℃,溶剂比例V(EG)∶V(Benzene)=1∶1,反应时间12h.并以所制备Ni2P微球作为锂电池负极材料,研究了其电化学性能,结果表明样品的初始放电容量达1 915mAh/g.     

壳聚糖/纳米TiO2复合膜的制备及其性能分析

采用溶胶-凝胶法制备了壳聚糖/纳米二氧化钛复合膜,用X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、傅立叶红外分析(FT-IR)进行表征,并测试了壳聚糖膜的机械性能。X-射线衍射(XRD)表明,添加TiO2改变了壳聚糖原来的排列。热重分析(TGA)表明,壳聚糖复合膜比纯壳聚糖膜具有更好的热稳定性。傅立叶红外分析(FT-IR)表明壳聚糖复合膜中存在Ti-O键。拉伸测试表明,添加纳米TiO2后能提高断裂强度。     

TiO2/石墨烯复合材料的水热法合成与光催化性能

为了提高TiO₂的光催化性能,采用水热法一步制备了TiO₂/石墨烯(TiO₂/RGO)复合物．采用XRD、FT-IR、RS、UV-Vis DRS、TEM等测试方法对其进行了表征,并研究了不同质量比的复合物在可见光下对甲基橙(MO)的光催化降解．结果表明:在TiO₂/RGO复合物中,TiO₂以10 nm左右的颗粒均匀地分散在石墨烯层上;与在同等条件下制备的TiO₂相比,TiO₂/RGO复合物在可见光区吸收明显增强,吸收边缘红移了20 nm;质量比为1∶0.005的TiO₂/RGO复合物,2 h内的降解率达到74.79％．可见将石墨烯与TiO₂复合,能够有效地提高TiO₂的可见光催化性能．     

Pt/TiO2纳米管水热还原制备及其光催化性能研究

将商业P25 TiO2纳米粒子经传统水热法制备出钛酸纳米管(HTiNTs),再经水热还原法在其表面沉积Pt,经高温煅烧制备出Pt负载锐钛矿型TiO2纳米管(Pt/TiNTs).采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)及透射电镜(TEM)、能谱(EDS)对其进行表征,并用气相色谱(GC)研究不同Pt担载量的TiO2纳米管对乙酸溶液的光催化分解效果.结果表明:所制备的Pt/TiNTs为锐钛矿型Ti()2,与P25 TiO2相比,Pt/TiNTs对乙酸的光催化分解效果显著提高.     

介观TiO2晶体材料的拓扑转变合成及其性能

以层状结构的钛酸盐HTO（H_4x/3Ti_2-x/3□ _x/3O₄?nH₂O）为原料,采用水热的方法合成了金红石型介观TiO₂晶体。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等测试手段,研究了反应温度对利用拓扑结构转变方式合成的金红石型介观TiO₂晶体材料的影响。结果表明,金红石型TiO₂晶体材料可以在反应体系pH为0.5的条件下得到,当反应温度升高到120 ℃时,形成了金红石型介观TiO₂晶体材料。以罗丹明B（RhB）为污染物模型进行了降解实验。结果表明,120 ℃时金红石型介观TiO₂晶体材料的光催化活性明显高于其他样品,主要是由于介观晶体具有较为特殊的电子传导特性,有助于电子与空穴的分离。染料敏化太阳能电池（DSSCs）实验结果表明,120 ℃时所形成的介观晶体结构有助于光生载流子的快速迁移,从而获得较高的电池特性。