溶胶-凝胶法制备纳米TiO2粉体的研究进展

纳米TiO2是一种常见的半导体材料,具有良好的光催化性能,被广泛应用于净化环境和光催化产氢等方面.简单介绍了TiO2粉体的溶胶-凝胶制备方法及其光催化机理,详尽分析了溶胶-凝胶法的不同制备条件对凝胶时间和TiO2粉体性质的影响,并探讨了TiO2改性处理的方法.     

溶胶-凝胶法合成纳米TiO2薄膜的研究进展

纳米TiO2薄膜光催化剂与粉末相比,可以重复使用,易回收,具有广泛的应用前景.利用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜具有合成温度低、反应过程易于控制、产品纯度高、易于掺杂、设备工艺简单等优点.综述了利用溶胶-凝胶法合成纳米TiO2薄膜、离子掺杂薄膜、半导体复合薄膜以及光敏化薄膜的研究进展,并提出了今后的研究方向.     

高反射比纳米TiO2的制备

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,利用紫外-可见-近红外分光光度计测定样品在400～2500 nm的反射率.系统研究了制备条件对样品反射率的影响,并确定了最佳制备条件.所制备的纳米TiO2粉体的平均反射率大于110％,明显高于市售的太阳热反射粉,该粉体能够作为良好的太阳热反射涂料颜填料.     

纳米TiO2-CeO2复合紫外屏蔽剂的制备和性能研究

采用溶胶凝胶法制备纳米TiO2，CeO2粉体，纳米TiO2-CeO2复合材料。并对其单一粉体和复合粉体的紫外吸收性能加以研究。分析了不同的铈钛比例和复合方式对其复合材料的颗粒形状，粒径大小以及紫外屏蔽效果的影响。研究结果表明采用溶胶凝胶法可制备粒径〈100nm的TiO2、CeO2以及TiO2．CeO2复合粉体。TiO2-CeO2复合粉体的紫外屏蔽效果优于纳米TiO2、CeO2的单一粉体．采用TiO2溶胶与CeO2溶胶混合制备的TiO2-CeO2复合粉体的紫外吸收性较好，该复合粉体中铈钛比例为1：3。     

溶胶-凝胶法制备TiO_2/加成型硅树脂杂化纳米复合材料的性能研究

采用溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯为水解前驱体、盐酸为催化剂、冰乙酸为催化剂合成出纳米TiO2溶胶,利用偶联剂KH570对纳米TiO2溶胶进行表面接枝改性,将经过表面接枝改性的纳米TiO2溶胶真空脱溶剂后与硅树脂预聚体进行原位复合,制备出透明的有机-无机杂化硅树脂复合材料。对溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/加成型硅树脂杂化复合材料的合成机理进行了研究与探讨,通过测试硅树脂杂化复合材料的黄色指数、透光率和折射率考察了不同形态、不同含量纳米TiO2对硅树脂抗紫外老化及光学性能的影响。结果发现:当纳米TiO2凝胶的质量分数为5%时硅树脂杂化复合材料在可见光区的透光率达到99%,折射率达到最大值1.53,并且具有良好的耐紫外老化性能。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2技术的研究进展

纳米二氧化钛是一种重要的新型无机功能材料,其制备及应用在当代愈来愈受到重视.对溶胶-凝胶法制备纳米TiO2的合成技术进展进行了回顾,对影响产品特性的因素进行了研究,得到了制备纳米TiO2的优化工艺条件.     

液相法制备TiO2光催化剂的研究现状

综述了液相法合成TiO2光催化剂的研究现状,评述了溶胶-凝胶法、水热合成法、水解法、沉淀法、微乳法和液相一步合成法的优缺点.改进后的溶胶-凝胶法和液相一步合成法制备出的TiO2粉体粒度小、光催化效率高,基本可以满足目前工业的要求.     

稀土元素(La、Ce、Nd、Pr、Sm)掺杂纳米TiO2相对介电常数的研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2以及稀土元素(La、Ce、Nd、Pr、Sm)掺杂纳米TiO2粉体.采用TEM和XRD研究了粉体形貌和晶体结构,利用TH2816型宽频LCR数字电桥测试分析了粉体介电特性.结果表明,所有稀土元素的掺杂均提高了纳米TiO2的相对介电常数和介电损耗,其原因是稀土离子取代钛离子产生了更多的感应偶极矩以及稀土离子进入晶体内部使晶格畸变有利于极化.在Nd/纳米TiO2复合粉体中,最佳掺杂浓度为Nd2.5%(原子分数)时,样品相对介电常数达到峰值.     

电纺丝法制备稀土复合掺杂二氧化钛及其光催化性能研究

利用静电纺丝法制备了多组分(CeO2+La2O3)稀土掺杂TiO2的纳米纤维,测定了其SEM型貌,通过与未掺杂的纯TiO2粉体及溶胶-凝胶法制备的稀土掺杂TiO2的XRD图谱、光催化性能及沉降性能的比较研究,发现多组分稀土掺杂能够较大幅度提高TiO2的光催化性能,同时该法制备的纳米纤维沉降速度明显高于其他方法制备的光催化剂,能够有效防止二次污染。     

纳米TiO2光催化剂的结构调控及其光催化活性研究

以酞酸丁酯和冰醋酸分别为前驱物和酸催化剂,采用溶胶 凝胶法制备了纳米 TiO2 粉体, 并且通过改变水体溶液中酞酸丁酯,醋酸和水的摩尔比来调控纳米TiO2 粉体的大小以及光催化活性;探讨在溶胶 凝胶法制备过程中在水溶液中添加表面活性剂十二烷基苯磺酸钠 ( DBS ) 和共溶剂无水乙醇(CH3CH2OH)来调控TiO2 粉体以及光催化活性。用X射线衍射和透射电子显微镜等手段对不同条件制备的纳米粉体的微观结构进行了表征,并且以甲基橙染料的降解为模型反应,考察了不同制备条件下的催化剂的光催化活性,而且对纳米粉体结构和光催化性能之间的关系进行了讨论。     

纳米二氧化钛的光催化性能研究

采用TiOSO4常温水解法制备纳米二氧化钛，以甲基橙溶液做光催化降解实验，考察各种因素对光催化降解效果的影响。结果表明：加入表面活性剂方式制备的纳米TiO2具有更大的比表面积,光催化降解效果明显；甲基橙溶液的初始浓度越低,光催化降解效果越好；锐钛晶型96．5％、金红石晶型3．5％(质量比)的混晶型纳米TiO2具有更高的光催化活性；进行过多次光催化实验的纳米TiO2经再生后仍然可保持较高的光催化活性。     

CdS、Ag+掺杂改性纳米TiO2光催化降解有机物研究

在理论分析的基础上对纳米TiO₂分别进行掺CdS和掺银改性实验研究。采用XRD和粒度分析技术对改性后的样品进行表征,并以掺杂CdS、Ag⁺纳米TiO₂进行光催化降解甲基橙模拟实验。结果表明,掺杂CdS、Ag⁺纳米TiO₂在可见光范围内降解有机物的效率有较大提高。     

负载型纳米氧化物材料的制备方法设计

依据玻璃分相原理设计了制备负载型纳米氧化物的新方法:熔融-分相法.以Na2O-B2O3-SiO2玻璃系统为基本组成,引入一定量的TiO2(SnO2),在高温下熔融、淬冷,经热处理和化学处理,制备了负载于富硅多孔载体的纳米TiO2(SnO2)材料.结果表明,得到的晶体尺寸和载体的孔径尺度均小于100 nm;负载型纳米TiO2具有良好的光催化性能,负载型纳米SnO2对CO具有催化氧化性能.     

TiO2薄膜的结构和光催化活性研究

薄膜型的TiO2光催化剂克服了悬浮型的许多缺点,具有广阔的应用前景.阐述TiO2的结构及其影响因素;评述了晶型、晶粒尺寸、结晶度和晶格缺陷、表面积和表面预处理、表面羟基、温度、薄膜厚度、基体、光源及光强等因素对TiO2薄膜光催化活性的影响;探讨了提高TiO2薄膜光催化活性的措施,包括掺杂、贵金属沉积、半导体复合、表面光敏化等.指出需进一步研究的问题:加强影响因素的综合研究,探索最佳的工艺条件和反应条件;进一步提高TiO2薄膜的光催化效率;将光源种类从紫外光扩展到可见光;将TiO2薄膜的光催化性能同其它性能结合起来研究.     

新型纳米/亚微米纤维态催化剂的制备及表征

采用静电纺丝法以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和纳米T iO2为原料制备了一种新型纳米/亚微米纤维态催化剂。采用SEM、TEM、XRD、FT-IR对所制得的新型纳米/亚微米纤维态催化剂进行了表征,结果表明纤维直径随着纳米T iO2含量的增加而增加,纳米T iO2颗粒在PVP纤维基体中分散均匀,并且纳米T iO2颗粒和PVP分子形成了氢键。光催化性能测试结果表明纤维中纳米T iO2含量为20%时,紫外光照射80 m in对甲醛的光催化降解率达到了56.8%。     

纳米TiO2复合材料的研究进展

综述了纳米TiO2复合材料国内外研究进展,对复合方法及复合材料光催化性能的影响因素进行了简要分析,展望了其应用前景。     

纳米TiO2的分散性能及其对涂层性能的影响

为提高汽车闪光面漆的随角异色效果及耐磨性,对纳米TiO2粒子的分散性能及其对涂层性能的影响进行了研究.通过超声分散预处理纳米TiO2和选择专用分散剂及用量,采用循环搅拌球磨机湿磨法制备TiO2浆体,然后加入汽车涂料中.结果表明,超声预处理可以明显降低浆体的粒径分布,0.8%的分散剂用量时浆体稳定性最好;该浆体平均粒径为110～120 nm,在可见光区透光率在90%以上,UV区透光率小于5%,具透明和抗紫外线辐射性能;浆体按一定比例和铝粉配合,可得到随角异色效应显著的金属闪光面漆;纳米TiO2的加入除了提高涂膜的保光性和涂层的耐磨性外,还能一定程度提高柔韧性,但对抗冲击性能没有提高.     

复合型纳米TiO2成膜液的制备及膜性能

研究了一种纳米成膜分散液的制备方法,探讨了超声作用对悬浮液分散稳定性的影响。实验结果表明,对纳米TiO2-水体系进行长时间超声强烈振荡(8h以上),对粒子在水中的分散起决定性作用,超声分散经历3个重要阶段:初级分散(超声2h左右),逆分散(3~5h),完全分散(8h以上);所制得的成膜液分散稳定性及光催化性能优异;用该成膜液制备纳米TiO2薄膜,所制得的薄膜具有优良光催化性能,以及耐热、耐水、耐腐蚀性、界面粘结性能和耐老化性能。     

Solar photocatalytic degradation of rhodamine B by heat-treated nanometer anatase TiO<Subscript>2</Subscript> powder

The partial phase transformation of nanometer TiO₂ powder from anatase to rutile was realized by heat-treatment, and then a novel photocatalyst which could utilize solarlight was obtained. The heat-treated nanometer TiO₂ powders at different transition stage were characterized by XRD, TEM and UV-vis spectra. In addition, the photocatalytic activity of heat-treated nanometer TiO₂ powder was tested out through the degradation of Rhodamine B dye in aqueous solution under solarlight irradiation. The results reveal that the nanometer anatase TiO₂ powder heat-treated at 500°C for 80 min exhibites the highest photocatalytic activity. That is, Rhodamine B dye can effectively degraded under solarlight irradiation in the presence of heat-treated nanometer TiO₂ powder.     

可见光下纳米TiO2粉末对芽孢抗菌作用的研究

研究了在可见光照射下纳米TiO2粉末对芽孢杆菌的杀菌作用,并考察了其影响因素,包括温度、pH值、初始菌浓度和TiO2的浓度,另外还对中和方法进行了研究。