以工业偏钛酸为原料制备光催化性纳米TiO_2薄膜

以廉价的工业偏钛酸代替了常用的钛酸丁酯为原料在玻璃基体上制备了牢固透明的纳米TiO2 薄膜。扫描探针显微镜 (DFM)观察到TiO2 颗粒的粒径为 2 0～ 30nm。X射线衍射 (XRD)表明 :本研究得到的TiO2 煅烧温度在 5 0 0～ 70 0℃均为稳定的锐钛型。以光降解甲基橙溶液试验检测了TiO2 薄膜的光催化性 ,试验结果表明 :涂层越厚光催化效率越高 ,镀膜 5次时 ,光降解率达到 90 4 5 % ,掺入SnO2 后光降解率由 81 6 8%提高到 91 2 2 % ,薄膜经稀H2 SO4处理后光降解率由 81 6 8%提高到 88 31%。     

电气石/TiO2复合薄膜的显微结构及光催化活性研究

在钛溶胶制备过程中加入天然电气石微粉，制得含电气石的钛溶胶，然后在紫铜表面镀膜形成含电气石的TiO2复合薄膜。用SEM研究电气石／TiO2复合薄膜的显微结构特征；用光催化降解甲基橙实验研究电气石微粉对TiO2薄膜光催化活性的影响。结果表明：电气石微粉能均匀的分布在紫铜表面的TiO2薄膜中，且形成了以电气石为核心的TiO2微粒簇，其中TiO2微粒具有阶梯层状结构和表面纳米凸起。用紫外线照射3h后，与不含电气石的TiO2薄膜相比，含质量分数为0．54％电气石的TiO2单层和双层复合薄膜对甲基橙的光催化降解率可分别提高12．1％和28．6％。     

可控光降解聚乙烯薄膜的研究

制备了硬脂酸铈（CeSt4）光敏剂。采用自制的CeSt4与硬脂酸锌（ZnSt2）、硬脂酸钙（CaSt2）、纳米二氧化钛（TiO2）等配合剂,制备出一种添加型的可控光降解聚乙烯（LDPE）薄膜。用红外光谱、粘均法测分子量和DSC等方法,对老化后的LDPE薄膜样品进行了表征。试验结果表明：CeSt4是一种很好的光敏剂;ZnSt2和CaSt2是有效的光降解促进剂,可缩短LDPE薄膜的光降解诱导期;改性纳米TiO2可延长LDPE薄膜光降解诱导期。     

反射红外及自清洁的多功能镀膜玻璃的制备

以钛酸异丙酯[Ti(OC4H7)4,TTIP]、单丁基三氯化锡[C4H9SnCl3,MBTC]及三氟乙酸[CF3COOH,TFA]作为反应前驱体,利用常压化学气相沉积法制备具有反射红外及自清洁功能的多功能TiO2/SnO2∶F复合膜镀膜玻璃.通过扫描电镜、X射线衍射及近红外光区反射光谱等技术手段对其进行分析,研究了反应物THIP的流量变化及SnO2∶F薄膜对TiO2薄膜性能的影响.结果表明:随着TTIP流量的增大,TiO2/SnO2∶F在高频近红外波段的反射率逐渐提高,但其光降解甲基橙的性能先提高后降低;SnO2∶F薄膜可以改善复合膜中TiO2的致密性,提高TiO2在近红外的反射率,同时TiO2/SnO2∶F复合膜可以有效延长电子-空穴对的复合时间,从而提高了TiO2薄膜的光降解性能.     

钢板上二氧化钛膜的光降解性和耐蚀性

以钛酸丁酯、乙醇和二乙醇胺制备了溶胶,并通过提拉浸渍法在A3钢板上烧结成为TiO2薄膜.较佳的制备工艺条件为:溶胶的pH为5.0,450°C下烧结2 h.通过活性艳红的光降解来考察TiO2薄膜的光催化活性,采用中性盐雾试验和极化曲线测量来研究其耐蚀性.用硅烷膜打底可以提高TiO2薄膜的耐蚀性,但会令其光催化性能稍有降低.     

TiO2薄膜光催化效果的强化(1)

采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,将其涂覆在普通钠钙玻璃上,以TiO2对甲基橙的光分解率探讨TiO2薄膜的最佳焙烧时间、焙烧温度、光催化性能。结果表明,当焙烧温度为450℃、焙烧时间为1h时,TiO2的晶型为锐钛矿型,对甲基橙的光分解率最高：水加入量为0．25g时,镀膜效果较为理想：未修饰的TiO2薄膜在pH=2时,光催化活性最高;TiO2与H2SO4的摩尔比为1：1．5时,超强酸化薄膜的光催化活性最高：La^3 掺杂量为5％、Fe^3 掺杂量为0．03％时,光催化效果最好。     

活性炭负载TiO2光降解水中敌敌畏的研究

研究了以活性炭为载体,钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备的复合型光催化剂———TiO2/AC来光降解水中敌敌畏。实验结果表明:在水样体积为300mL时,光照60min,TiO2负载量(质量分数)为0.4%,初始反应液pH=2.0,光催化剂用量为0.85g时,其光降解率可达92.2%,是同条件下,单独采用TiO2粉末作催化剂光降解率的3倍;TiO2/AC复合型光催化剂样品经10次使用后,对敌敌畏的降解率仍然保持在86%以上。     

光催化降解甲醛的波长效应研究

分别以紫外杀菌灯和黑光灯为光源，研究了TiO2薄膜催化剂上甲醛的光催化氧化反应．实验结果表明，紫外杀菌灯照射下，甲醛的光催化降解率明显低于以黑光灯为光源时甲醛的光催化降解率．采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和热分析(TG-DTA)对反应后的TiO2光催化剂进行分析和表征，对两种不同光源照射下甲醛光催化降解率的差异进行了初步探讨．     

纳米TiO2薄膜透光率及结构研究

采用溶胶一凝胶法在普通玻璃上制备了纳米TiO2薄膜．考察了聚乙二醇含量、溶胶液浓度、镀膜层数等各个因素对膜透光性能的影响．探讨了透光性能与光催化降解率的关系；利用XRD、SEM、光度法等对膜结构、表面形貌、透光率及催化活性进行了表征。由透光率与光降解率关系图可知．高透光率的薄膜具有强的光催化活性。     

Au修饰的全纳米颗粒自组装SnO2/TiO2薄膜及其DSSCs阻挡层应用

采用硼氢化钠还原金盐溶液,制备了晶粒尺寸为5 nm的金溶胶,以静电吸附的方法将Au纳米晶均匀地沉积在FTO玻璃基全纳米颗粒组装的SnO2/TiO2薄膜内,用SEM、EDS、TEM、光电流密度等方法对金修饰的全纳米颗粒组装SnO2/TiO2薄膜(Au-SnO2/TiO2)进行了表征.金纳米晶修饰后,光电流密度较相同厚度的SnO2/TiO2薄膜提高了128.3％,更加有利于光生电子的迁移.将Au-SnO2/TiO2薄膜用作染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized solarcells,DSSCs)的阻挡层后,发现复合薄膜有效地阻止了导电玻璃基底上光生电子与电解液中I3-的复合,提高了DSSCs的光电转换效率.不同厚度的Au-SnO2/TiO2阻挡层复合薄膜中,含6层Au-SnO2/TiO2复合薄膜阻挡层的DSSCs最终效率为7.12％,较常用的TiCl4稀溶液预处理FTO玻璃的工艺(6.06％)提高了17.5％.