TiO_2溶胶改性竹炭的高温活化研究

采用溶胶-凝胶法制备的纳米TiO2对竹炭进行改性,并对改性前后竹炭进行高温活化,分析溶胶改性及高温活化对竹炭比表面积、物相及显微结构、光催化特性的影响机制。结果表明:溶胶改性及高温活化使竹炭的比表面积急剧增大,竹炭颗粒表面和细胞壁上存在锐钛矿型和金红石型共存的TiO2粒子,防止结构塌陷,并赋予竹炭优越的光催化性能。     

Fe掺杂TiO2纳米材料的合成及光催化性能

以钛酸丁酯为钛源,Fe(NO3)3·9H2O为铁源,采用溶胶-凝胶法制备Fe/TiO2纳米粉体,利用溶胶结合静电纺丝技术制备Fe/TiO2纳米纤维,从材料改性及形貌改善两个角度共同提高TiO2纳米材料的光催化活性及实用性。借助XRD、SEM、TEM等分析技术,探究了Fe/TiO2纳米材料在可见光区的光催化活性,分析了煅烧温度及掺铁量对Fe/TiO2纳米材料光催化性能的影响。结果显示,铁的掺入及形貌的改善有助于提高TiO2的光催化性能。     

掺氮TiO2溶胶改性竹炭的制备及其性能研究

竹炭是以竹材为原料经高温炭化获得的固体产物,具有丰富的孔道和比表面积,但也存在着易饱和吸附等缺点.研究了竹炭的微观结构,并采用掺氮TiO2溶胶对竹炭进行了复合改性,利用二氧化钛的光催化效应来提高竹炭的功效.研究结果表明:竹炭主要由导管、维管束、细胞壁构成,细胞壁微孔是竹炭的高比表面积、高吸附的主要原因;竹炭改性后,TiO2颗粒主要富集在竹炭表面,使竹炭的光催化性能得到明显提高;上述研究为长效功能竹炭的开发奠定基础.     

纳米TiO2的光催化性能改进和机理研究进展

从改善纳米TiO2的光催化性能出发,综述了晶相结构和结晶度、表面状态和结构等对TiO2催化性能的影响和对纳米TiO2改性的几种主要方法,重点强调了金属掺杂和复合半导体途径.以掺银TiO2和SnO2-TiO2复合半导体材料为例,详细分析了这2种改性体系对TiO2光催化性能的影响及其作用机理.最后指出了纳米TiO2光催化性能研究发展的重点.     

粒子型TiO_2溶胶和薄膜的制备与性能

利用纳米TiO2粉体制备粒子型TiO2纳米溶胶,并采用浸渍提拉法在普通玻璃表面制备TiO2纳米薄膜。研究粒子型溶胶的胶体特性以及薄膜的表观形貌、透光性、亲水性和光催化性能。结果表明:粒子型TiO2纳米溶胶的常温晶相为锐钛矿相,500℃以后逐步向金红石相转变;TiO2纳米薄膜具有良好的可见光透过性,强的紫外吸收能力,从而具有很好的紫外光光催化性能,同时还具有一定的可见光响应和亲水性能。     

Fe^3＋／Ce^3＋掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同粒径的纯纳米TiO2和掺杂Fe^3＋和Ce^3＋的纳米TiO2。样品的X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）表征说明：在相同的制备条件下，掺杂可以减小粒子粒径，掺Fe^3＋和Ce^3＋可以抑制晶相转变。光催化降解NO2的结果表明，在相同的制备方法和掺杂量的条件下合成的光催化剂对亚硝酸盐的降解率由高到低的顺序为：掺铁TiO2〉掺铈TiO2〉TiO2。     

Sol-Gel法制备纳米Fe-TiO_2光催化剂及其光催化性能

以钛酸四正丁酯和无水乙醇为主要原料,掺杂一定比例的Fe3+,采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备TiO2-Fe2O3复合催化剂,并用XRD和SEM等手段进行表征。以4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚(PAR)光催化降解为模型反应,在可见光条件下对所制备的催化剂催化性能进行表征和评价。结果表明:掺铁TiO2比不掺杂TiO2有更高的催化活性,同时也验证掺铁量在0.5%时,光催化活性最高。焙烧温度在400℃时,催化活性大。     

掺铜二氧化钛纳米颗粒的制备及其催化性能（英文）

采用溶胶-凝胶法制备掺铜量为0~2.0%(摩尔分数)的二氧化钛纳米颗粒。应用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和场发射电子显微镜(FE-SEM)技术对二氧化钛纳米颗粒的晶体结构、化学价态和形貌进行表征。样品的光学吸收性能用紫外-可见吸收光谱进行表征;其光催化性能通过在紫外-可见光照射下分解20 mg/L甲基橙溶液进行表征。结果表明,掺铜二氧化钛纳米颗粒具有比纯二氧化钛更优的光催化性能,尤其是铜掺杂量为1.0%的二氧化钛TiO2纳米颗粒具有最好的光催化性能。铜掺杂能提高二氧化钛在紫外-可见光区对光的吸收、减小电子-空穴对的复合,因此,铜掺杂使二氧化钛的光催化性能得到提高。     

溶胶-凝胶法制备前驱物对TiO2/活性炭活性的影响

以无水乙醇为溶剂,二次蒸馏水、浓盐酸及钛酸丁酯的用量为实验参数,考察他们对TiO2溶胶粘度的影响,利用溶胶凝胶法分别制备4种不同的TiO2溶胶,浸涂在活性炭上,形成纳米TiO2/活性炭(TiO2/AC)复合体,通过使用TG-DTA,QELS,SEM,XRD及BET方法考察制备的前驱物对TiO2/AC光催化活性的影响及TiO2凝胶/AC在热处理过程中的物理化学变化.结果表明TiO2溶胶粒度小TiO2纳米颗粒在活性炭上分布均匀;不发生团聚所得的TiO2/AC复合体光催化活性强.     

不同掺铁方式对TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶凝胶工艺在普通玻璃表面制备出表面掺铁与体相掺铁的TiO2 薄膜。运用SEM ,XRD和AES等技术研究了复合薄膜的表面特征。以光催化降解甲基橙溶液为模型反应 ,表征薄膜的光催化活性。结果表明 :体相掺铁时 ,薄膜的最佳n(Fe) /n(Ti)为 0 .12 %;表面掺铁时 ,薄膜的最佳n(Fe) /n(Ti)为 1.5 %。表面掺铁薄膜的最佳光催化表观速率常数比体相掺铁的最佳值要高 1.5倍。并从载流子分离效率等方面进行了机理探讨。     

纳米TiO2在氟碳涂料(PVDF)中的光催化性能研究

为了提高氟碳涂料的去污性能,通过分光光度计测量纳米TiO2在甲基红溶液中的透光率变化,研究了纳米TiO2的催化特性,同时重点测试了纳米TiO2在氟碳漆中对涂层的性能影响,并且研究了紫外光照射条件下,含纳米TiO2的氟碳漆在铝合金表面的光催化自清洁效果.结果表明:TiO2具有良好的光催化特性,添加TiO2的氟碳漆在铝合金表面具有明显的自清洁作用,且不影响氟碳漆的原有性能.根据以上实验结果,探讨了TiO2在氟碳漆中的催化作用机理.     

极性矿物电气石以及其对光催化作用的影响

利用电子自旋共振研究了电气石粉体对光催化的催进作用.利用355 nm的光照射电气石与纳米氧化钛复合材料使羟基自由基信号增强.其原因可能是由于电气石的表面电场作用,有利于光生电子与空穴分离,甚至使得光生电子转移到电气石颗粒.     

Ti/nano-TiO2-Pt复合电极催化甲醇氧化的研究

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备纳米TiO2(Ti/nano-TiO2)膜电极,再用电沉积法在纳米TiO2膜上修饰Pt微粒,制成Ti/nano-TiO2-Pt复合电极.用循环伏安法研究了纯Pt丝电极和Ti/nano-TiO2-Pt电极对甲醇氧化的电催化活性以及稳定性.结果表明:对甲醇氧化,复合电极比Pt丝电极具有更高的催化活性,且对甲醇氧化中间产物CO的吸附量少,因而不易中毒;复合电极载铂量达到一定值时,电极具有最强的催化活性.     

Rare earth ion modified TiO2 sols for photocatalysis application under visible light excitation

TiO2 sols modified by rare earth (RE) ions (Ce^4 , Eu^3 , or Nd^3 ) were prepared by coprecipitation-peptizationmethod. The photocatalysis activity was studied by investigating the photodegradation effects of active brilliant red dye X-3B. It is found that TiO2 sols modified by Ce^4 , Eu^3 , or Nd^3 have the anatase crystalline structure, which are prepared at 70℃. All RE^n -TiO2 sol samples have uniform nanoparticles with similar morphology, which are homogenously distributed in aqueous colloidal systems. The particle sizes are 10.8, and 12 nm for Nd^3 -TiO2, Eu^3 -TiO2, and Ce^4 -TiO2, respectively. The character of ultrafine and positive charge sol particles contributes to the good adsorption of X-3B dye molecule on the surface of titania (about 30% X-3B adsorption amount). Experimental results exhibit that RE^n -TiO2 sol photocatalysts have the capability to photodegrade X-3B under visible light irradiation. Nd^3 -TiO2 and Eu^3 -TiO2 show higher photocatalytic activity than Ce^4 -TiO2, which is due to the difference of standard redox potential of RE^n /RE^(n-1) . RE^n -TiO2 sols demon-strate more excellent interfacial adsorption and photodegradation effects to X-3B than P25 TiO2 crystallites. Moreover, the degradation mechanism of X-3B is proposed as dye photosensitization and electron scavenging by rare earth ions.     

纳米二氧化钛硅烷接枝密度对水性环氧涂层耐蚀性能的影响

目的研究水性环氧/硅烷化纳米TiO2复合防护涂层在3.5%NaCl溶液中的失效规律和防腐性能。方法采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)化学接枝改性纳米TiO2颗粒,将硅烷改性纳米TiO2均匀分散在水性环氧涂料中,并把混合涂料涂覆在Q235钢试样上。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TGA)测试纳米TiO2表面化学接枝改性情况,采用电化学工作站测试复合涂层的电化学性能,采用激光共聚焦显微镜观察复合膜层的表面形貌。结果使用质量分数10%APTES改性纳米TiO2,单齿螺旋结构占有的比例更高;使用质量分数20%APTES改性纳米TiO2,具有最高的接枝密度,为11.78 APTES/nm^2。电化学测试结果显示,环氧/TiO2复合涂层比纯环氧涂层具有更好的耐蚀性能,其中加入质量分数20%APTES改性纳米TiO2的环氧/TiO2复合涂层对基体的保护性能最好,其涂层电阻是纯环氧涂层的12倍,电荷转移电阻是纯环氧涂层的18倍。在相同的腐蚀条件下,单齿螺旋结构更容易被破坏。加入硅烷纳米TiO2颗粒后,可以显著减少涂层表面尖峰状突起和孔洞。结论纳米TiO2的APTES接枝分子密度,是水性环氧/硅烷化纳米TiO2复合防护涂层耐腐蚀性能提高的直接原因。     

纳米TiO2的掺杂改性及应用进展研究

纳米级TiO2作为一种光催化材料，在环境保护、光能转换、医药行业、工业催化等领域有着极为广泛的用途。较低的光量子效率以及短波长高能量的激发源是限制TiO2使用范围的主要原因，其中掺杂改性是提高TiO2光量子效率的重要手段。本文综述了近几年来利用贵金属沉积与离子掺杂来改善二氧化钛光催化性方面所取得的进展及在相关领域的应用。     

纳米TiO2的改性及其在丙烯酸涂料中的应用

设计了一种改性纳米TiO2方法,先用带双键官能团的硅烷偶联剂WD70和纳米TiO2反应后,在颗粒表面引入可聚合官能团,然后和甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯共聚合使纳米TiO2颗粒改性.研究结果表明,改性提高了纳米颗粒在涂料中的分散程度,降低了涂层的吸水性和透气性.     

纳米TiO2/白氟聚氨酯复合涂层的制备及抗老化性能研究

为了改善纳米TiO2的分散性以及增强聚氨酯涂层的抗老化性能,在硅烷偶联剂改性纳米TiO2的基础上,接枝上甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的共聚物,制得微胶囊纳米TiO2粉体,并借助于FT-IR、SEM表征复合粒子结构和形貌.用改性后的金红石型纳米TiO2制备TiO2/白氟聚氨酯复合涂层,利用人工加速老化的方法,在老化前后不同阶段测试纳米复合涂层的基本性能.试验结果表明:TiO2的添加能提高复合涂层的抗老化性能,且当TiO2添加量为3%时,其基本性能最佳,抗老化性能最好.