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。     

B/Fe2O3共掺杂纳米TiO2可见光下的催化性能

采用溶胶凝胶法制备B/Fe2O3共掺杂TiO2复合光催化材料,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(TEM)和紫外可见漫反射光谱(DRS)对粉体进行表征。结果表明:催化剂以锐钛矿存在的纳米颗粒,直观地显示了物质的形貌,掺杂B能极大提高催化剂的可见光响应。以二氯苯酚(DCP)为降解物质,在紫外和可见光下分别研究了复合催化剂的光催化活性。掺杂B能使吸收光谱红移至可见光区,而进一步掺杂Fe2O3大大提高了催化剂的活性。     

掺杂Y^3＋的纳米TiO2微粒的制备及其光催化性能

在Sol-Gel法制备纳米TiO2微粒的最佳制备条件的基础上，制备了掺杂稀土离子钇(Y^3 )的纳米TiO2复合粒子，并对这二者进行了XRD，TEM和DRS表征及光催化活性检验。结果表明，未经掺杂的TiO2与掺杂稀土Y^3 的TiO2均为锐钛和金红石的混合晶型，锐钛和金红石的比例约为3：1；掺杂抑制了TiO2晶粒的生长，使得TiO2粒径明显变小，其颗粒大小为10nm左右。用DRS表征微粒的光吸收能力和光吸收带边移动情况，发现掺杂导致了TiO2光吸收能力增强及吸收带边红移。通过对苯酚的光催化氧化降解研究，发现当Y^3 掺杂量(按质量)为1．5％时，TiO2光催化活性最高，与未掺杂的TiO2相比，其光催化活性提高约20％。     

氮和硫共掺杂纳米TiO2光催化剂的制备及可见光活性研究

以钛酸四丁酯、三乙醇胺和硫脲为前驱物,采用溶胶-凝胶法合成了氮硫共掺杂纳米TiO2光催化剂,以XRD、DRS、PL、FTIR、SEM、TEM、XPS等手段对所制备的粉体进行了性能表征;并以日光色镝灯为光源,研究了催化剂对光降解甲基橙的活性.结果表明,除了700℃煅烧样品是锐钛矿和金红石晶型共存外,其它掺杂催化剂主要是锐钛矿晶型.不同温度煅烧的催化剂在波长低于550nm的可见光区域内都有高的吸光度.可见光光催化结果表明,500℃煅烧制得的掺杂氧化钛光催化剂表现出最佳的光催化活性,180min内对甲基橙溶液的降解率达到76.7%.     

Sn~(2+)掺杂TiO_2/Cu复合粒子的制备及可见光催化性能

以钛酸丁酯为原料,利用胶溶-回流法在室温下制备具有可见光活性的Sn2+掺杂纳米TiO2/Cu复合粒子.FE-SEM观察表明,TiO2颗粒覆盖在铜粉表面形成纳米/微米复合结构.利用XPS确定复合粒子的表面元素状态,据此分析了Sn2+掺杂抑制TiO2晶粒长大的原因.UV-Vis吸收光谱分析表明,负载金属Cu后使半导体的吸收限明显红移,除紫外区的吸收之外,TiO2/Cu复合粒子在可见光区吸收带出现了522.5nm突跃波长.以甲基橙为模型化合物的降解实验显示出所制粉体良好的可见光活性.     

Ce改性TiO2纳米粒子的制备及光催化活性

采用浸渍法制备了Ce/纳米TiO2复合粉体,用XRD对复合粉体的晶体结构进行了表征.以紫外光照下降解甲基橙为目标,研究了Ce掺杂量和焙烧温度对Ce/纳米TiO2复合粉体的光催化能力的影响规律,并分析其机理.结果表明:Ce掺杂能有效地提高纳米TiO2光催化降解甲基橙的能力,在400℃～700℃的焙烧温度下,纳米TiO2为锐钛型晶型结构,0.4%Ce(质量分数,下同)掺杂的复合粉体具有最好的光催化降解甲基橙的能力,其原因在于Ce4+掺杂有利于在TiO2纳米粒子中心和表面之间产生电势差,实现光生电子-空穴对的有效分离,因此存在一个最佳掺杂浓度使得光催化活性最高;焙烧温度对Ce/TiO2纳米复合粉体的影响依赖于Ce的掺杂量,低掺杂量时,较高的焙烧温度降解效果较好;高掺杂量时,较低的焙烧温度降解效果较好.     

Ce改性TiO2纳米粒子的制备及光催化活性

采用浸渍法制备了Ce/纳米TiO2复合粉体,用XRD对复合粉体的晶体结构进行了表征.以紫外光照下降解甲基橙为目标,研究了Ce掺杂量和焙烧温度对Ce/纳米TiO2复合粉体的光催化能力的影响规律,并分析其机理.结果表明Ce掺杂能有效地提高纳米TiO2光催化降解甲基橙的能力,在400℃～700℃的焙烧温度下,纳米TiO2为锐钛型晶型结构,0.4%Ce(质量分数,下同)掺杂的复合粉体具有最好的光催化降解甲基橙的能力,其原因在于Ce4+掺杂有利于在TiO2纳米粒子中心和表面之间产生电势差,实现光生电子-空穴对的有效分离,因此存在一个最佳掺杂浓度使得光催化活性最高;焙烧温度对Ce/TiO2纳米复合粉体的影响依赖于Ce的掺杂量,低掺杂量时,较高的焙烧温度降解效果较好;高掺杂量时,较低的焙烧温度降解效果较好.     

可见光波段高光催化活性纳米TiO2制备及性能

在乙醇-丙酮-吡啶混合溶剂中,以钛酸丁酯为反应前驱物,用有机溶剂水热法合成了高分散的纳米TiO2粉体.可见光激发下,所合成粉体对甲基橙具有高的光催化降解率.通过XRD,TEM和DTA-TG等手段分析了物相结构、颗粒尺寸和吸附特性,并与溶胶-凝胶法样品以及商品P25粉体对比.结果表明3种粉体在表面吸附物方面差异明显.水热法样品的表面吸附物量最多,并且发现该样品在265℃热处理过程中,可见光波段的光催化活性随DTA曲线268℃放热峰对应的表面吸附物减少而提高.分析表明,在乙醇-丙酮-吡啶混合溶剂中制备的纳米TiO2粉体的高光催化活性与表面吸附物有关.     

TiO2纳米复合薄膜制备及光催化性能研究

用浸渍提拉法在玻璃基片上制备TiO2纳米薄膜和TiO2／ZnFe2O4纳米复合薄膜，利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)以及紫外．可见分光光度计等分析测试方法对制备薄膜的相结构及光吸收性能进行了分析和表征。结果表明，在500℃热处理下薄膜为锐钛矿型，粒度在20nm～30nm；复合后薄膜的光吸收边发生了红移，不同的复合方式影响亚甲基蓝染料的光催化降解效率。     

TiO2纳米晶薄膜溶胶凝胶法制备及其光学性能

通过溶胶凝胶浸渍提拉法成功制备了表面平整的氧化钛纳米晶薄膜.XPS结果确定了该薄膜的元素组成及价态.TG分析结果表明大量无定形Ti(OH)2向锐钛矿型TiO2转变发生在390℃左右.显微共焦Raman光谱确定了不同温度热处理所得薄膜的相结构.SEM形貌图显示TiO2薄膜表面粒子疏松,晶粒多在20nm～30nm之间.另外研究了Fe3+掺杂对TiO2薄膜光学吸收性能的影响.     

SYTHESIS AND VISIBLE RESPONSE ACTIVITY OF TiO2 COMPOSITE NANOPARTICLES

在钛酸四丁酯(TBOT)的溶胶--凝胶过程中, 掺杂Fe3+并加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB), 得到的Fe3+/TiO2复合粒子在吸收曲线的530 nm处产生了宽的强吸收峰, 并对Rhodamine B具有一定的光催化降解活性. 应用TEM, XRD, TG--DTA和UV--Vis等手段对复合粒子进行了表征. 结果表明, 掺杂的Fe3+进入纳米TiO2的晶格, 产生新的带宽(E g=1.37 eV), 从而改变了TiO2的光谱响应范围.     

静电自组装制备Fe2O3-PANI复合粒子的结构与性能

以十六烷基三甲基溴化铵对α-Fe_2O_3纳米颗粒进行表面修饰,控制体系pH值,将聚苯乙烯磺酸钠(PSS)掺杂的纳米聚苯胺(PANI)静电自组装在α-Fe_2O_3粒子表面,形成结构均匀的Fe_2O_3-PANI复合粒子.系统研究了体系的pH值、反应温度、反应时间等因素对复合粒子结构的影响,确定了形成结构均匀复合粒子的最佳工艺条件.应用TEM,XRD,FTIR和电化学工作站对复合粒子进行了结构和性能表征.循环伏安曲线和FTIR光谱分析结果表明,与PANI相比,Fe_2O_3-PANI复合粒子保持了PANI良好的电化学活性,红外吸收能力增强.     

纳米Cr2O3的制备及其化学复合镀层光催化性研究

采用硬脂酸凝胶法制得Cr2O3纳米晶,用差热-热重(TG-DSC)分析法对制备过程进行了分析。结果表明,560℃时有机物已除去,X射线衍射(XRD)表征所得产物粒径为27nm刚玉型Cr2O3,比表面法(BET)测得比表面为84．3m^2／g。通过化学复合镀的方法固定纳米氧化铬,对不同镀层及纳米Cr2O3粉末降解次甲基蓝进行了研究,结果表明：纳米Cr2O3粉末光催化性最强。而超声波搅拌分散的镀层强于其它镀层。     

TiAl＋TiB2复合材料制备过程及其热稳定性的研究

本文采用示差扫描量热法(DSC)和X射线衍射技术(XRD)研究了由纯金属与硼的元素粉末制备TiAl+TiB_2复合材料的合成过程研究结果表明:在Ti-Al-B系中,由于Ti-Al间的放热反应使TiB_2在700℃以下便可合成;所得到的复合材料经重溶后,TiB_2粒子的相对量、形态和尺寸均没有明显的变化,显示出了良好的热稳定性;TiB_2粒子的存在对TiAl铸态合金有非常明显的细化晶粒作用     

MoSi2—SiC复合材料原位合成热力学和动力学分析

在反应自由能计算,ＤＴＡ和Ｘ射线衍射实验的基础上,从热力学和动力学角度系统分析了原位合成ＭｏＳｉ２－ＳｉＣ复合材料过程中相形成的基本规律,获得对合成工艺的温度,加热速度及时间的指导性结论。     

TiO2复合膜的耐蚀性能研究

采用化学镀／溶胶－凝胶复合法在碳钢表面制备TiO2复合膜,用X射线衍射法研究复合膜的组织形态,采用环境扫描电镜（ESEM）表征了复合膜的表观形貌,用极化阻力、电化学阻抗谱测量等方法研究了TiO2复合膜在0．5mol/L硫酸和0．5mol/L氯化钠溶液中的耐蚀性能。结果表明A3钢表面的TiO2复合膜耐蚀性能优良。     

ZrO2-SiC复合材料的合成及其添加对Al2O3-C质耐火材料抗氧化性能的影响

以锆英石和碳黑为原料,利用碳热还原反应在氩气气氛下合成了ZrO2-SiC复合材料,并将其添加到Al2O3-C质耐火材料中.研究了加热温度对ZrO2-SiC复合材料合成的影响以及添加ZrO2-SiC对耐火材料抗氧化性能的影响.采用XRD分析合成材料的相组成,利用SEM观察材料的显微结构.研究表明,提高加热温度有利于ZrO2-SiC复合材料的合成,在本实验条件下合成该材料的适宜温度为1873 K.通过添加合成的复合材料,明显改善了Al2O3-C质耐火材料的抗氧化性能,且当添加6%(ZrO2-SiC)复合材料时,耐火材料的抗氧化性能最佳.     

新型季鏻盐抗菌剂的合成及其抗菌性能研究

    采用氯甲基苯乙烯为载体,通过分子亲核取代反应,制备非溶出型高分子聚三苯基季鏻盐及小分子三苯基季鏻盐杀菌剂,并采用红外光谱图进行了结构分析;系统地研究了合成产物聚三苯基季鏻盐等的热稳定性及对SRB、TGB抗菌作用规律.结果表明,聚三苯基季鏻盐对SRB、TGB具有很好的抗菌作用.小分子三苯基季鏻盐对SRB的抗菌性能高于聚三苯基季鏻盐.     

INFLUENCE OF THE ALIGNMENT OF TiO_2 NANOPARTICLES ON OPTICAL AND STRUCTURAL PROPERTIES OF POLY(PHENYLENEVINYLENE) FILMS

A series of poly(phenylenevinylene) (PPV)/titanium oxide (TiO2) nanocomposites with different contents of TiO2 nanoparticles were prepared from mixtures of PPV precursor and titanium butoxide ethanol solution in a sol-gel process. TEM images showed the formation of the connected network of TiO2 nanoparticles with a higher content of TiO2, which resulted in the titanium butoxide hydrolyzed to form Ti organic compound. Meanwhile, the conjugation of PPV polymer chains can be interrupted by the TiO2 network structure. The PL spectra revealed that the emitted light of the PPV/TiO2 nanocomposites blue shifted without fine structure and the PL intensity enhanced when the TiO2 network formed. In the lifetime spectroscopy of positron annihilation, the structural properties of the PPV dominated the character of the nanocomposites, in which the formation of the o-Ps was presented in free volume pf polymer, when the content of TiO2 was below 10%. Further increasing the content of TiO2