溶胶凝胶法TiO2光催化剂降解甲基橙溶液的试验研究

以钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2光催化剂,并利用其对甲基橙溶液的光催化降解作用,探讨了不同配比量、热处理温度、水解抑制剂类型以及催化剂粉体添加量四个因素对催化剂光催化活性的影响.实验结果表明,原料配比、催化剂粉体添加量为显著因素,对TiO2粉体光催化活性有显著影响,热处理温度、抑制剂类型为不显著因素,对TiO2粉体光催化活性无显著影响.     

玻璃表面纳米TiO2薄膜的制备及光催化性能研究

用Sol-Gel方法在载玻片上制备了透明的TiO2纳米薄膜。对溶胶的制备工艺、薄膜与基体的结合强度及光催化活性进行了研究。试验表明，薄膜的最佳烧结温度为650℃，加热速度为2℃/min，在此温度下烧结薄膜具有高的结合强度。XRD分析表明薄膜为锐钛矿晶型，对醋酸的光照降解试验表明，薄膜具有较高的光催化活性。     

纳米TiO2/ATP复合体的光催化活性

以凹凸棒石粘土（Attapulgite,缩写为ATP）为载体,通过酸性溶胶法制备纳米TiO2/ATP前驱体,再经过不同温度煅烧得到其复合体;采用甲醛为降解对象,研究表明,850℃以下煅烧得到的复合体,2h后甲醛的浓度已不足5mg/L,光催化降解率达到了98%以上,对甲醛的催化效果显著提高;在用量相同的情况下,复合催化剂与纯TiO2相比具有更高的光催化活性。     

光催化抗菌薄膜的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法,结合旋转涂膜法,制备了六种稀土掺杂光催化抗菌薄膜(Ce/TiO2,Pr/TiO2,Gd/TiO2,Dy/TiO2,Y/TiO2,Eu/TiO2),研究了影响薄膜光催化抗菌性能的因素,确定了最佳制备工艺条件.、除Ce掺杂TiO2薄膜含有极少量金红石型TiO2外,其余全部由单一锐钛矿型TiO2构成,薄膜表面均存在缺陷.RE/TiO2光催化抗菌薄膜对大肠杆菌平均杀菌率皆在90%以上,与纯TiO2的杀菌率34%相比有明显提高.稀土元素掺杂显著提高了光催化薄膜对可见光的响应.经反复使用和高温、高压、冲刷等处理,薄膜完整不脱落,始终有很高的杀菌率和稳定性.稀土掺杂TiO2具有良好的实用价值和应用前景.     

过滤用担载多孔TiO2平板膜的制备及性能研究

研究了用于微孔过滤的功多孔ＴｉＯ平板膜的制备工艺条件，并根据液体过滤用膜的要求，对研制备的ＴｉＯ２膜的孔径及其分布、纯水通量、耐酸碱性、过滤及再生性能等进行测试及讨论。     

HNIW/Cr2O3纳米复合含能材料的制备及其性能

文中采用溶胶-凝胶法,在温和条件下制备HNIW/Cr2O3复合凝胶,利用数码图片、TEM对其结构进行了表征.通过HNIW/Cr2O3与纯HNIW的撞击感度和摩擦感度进行比较,来研究纳米复合含能材料的这些新特征.     

溶胶—凝胶法制备WO3气致变色薄膜

以钨粉和双氧水为主要材料,采用溶胶-凝胶法制备了WO3气致变色薄膜,研究了WO3薄膜的结构和气致变色性能,结果表明用此种方法制备的WO3薄膜具有良好的气致变色特性.     

乙二胺四乙酸络合溶胶-凝胶法制备CuFeMnO_4尖晶石复合金属氧化物

采用乙二胺四乙酸(EDTA)络合溶胶一凝胶法制备了CuFeMnO4尖晶石复合金属氧化物,用TG-DTA、IR、XRD、SEM等仪器对其干凝胶的热分解过程、产物物相结构、微观形貌和太阳光吸收率等进行了分析表征.结果表明:制备的干凝胶在442℃以上已基本分解完全;经600℃煅烧晶化后形成CuFeMnO4尖晶石复合金属氧化物,平均晶粒尺寸在14 nm左右,但纳米颗粒已严重团聚,形成大的颗粒;所获得的复合金属氧化物粉体对200～2 500 nm波长范围的太阳光吸收率约为85.435%.     

Fe_3O_4/MnO_2磁性复合颗粒的制备及表征

以纳米Fe3O4颗粒为核,分别采用液相沉积法和溶胶一凝胶法两种方法将MnO2包覆在其上制备了Fe3O4/MnO2磁性复合颗粒,并借助XRD、TEM、FTIR和VSM等手段分别对纳米Fe3O4颗粒和两种复合颗粒进行表征.结果表明:采用液相沉积法进行包覆可生成以多个纳米Fe3O4颗粒为核、粒径约为200 nm的近球形Fe3O4/MnO2磁性复合颗粒,其饱和磁化强度为24.4 kA·m-1;采用溶胶-凝胶法进行包覆则生成以单个纳米Fe3O4颗粒为核、粒径约为50 nm的磁性复合颗粒,包覆层为絮状MnO2,其饱和磁化强度为16.5 kA·m-1.     

TiO2薄膜电极光电转换性能的影响因素

采用溶胶-凝胶法在玻璃基体表面制备了不同粒径的TiO2薄膜和纳米SnO2/TiO2复合薄膜,将它们与不同对电极进行了光电转换性能测试.结果表明:氧化物薄膜电极经染料敏化、薄膜颗粒细化及薄膜复合化都有利于提高电极的光电转换性能.用汞溴红敏化后,粒径为25 nm的TiO2薄膜的光电转换性能提高了847倍;粒径为25 nm的TiO2薄膜的光电转换性能是粒径为136 nm的TiO2薄膜的5倍;粒径为25 nm的TiO2薄膜经粒径为27 nm的SnO2薄膜复合后,其光电转换性能提高了7.7%.     

Ag掺杂对TiO2纳米薄膜结构及摩擦学性能的影响

采用溶胶凝胶法在普通载玻片上制备了TiO2和Ag/TiO2纳米结构薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、X光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)及UMT-2摩擦试验机,考察了Ag掺杂量对薄膜组成结构、表面形貌及摩擦学性能的影响。实验结果表明,Ag掺杂量对TiO2薄膜表面形貌和减摩抗磨性能产生重要影响,低掺杂时Ag自润滑性能对薄膜摩擦性能的增强作用占主导,而高掺杂时其对薄膜的影响主要表现为恶化表面,从而导致摩擦性能下降。本研究测试条件下,掺杂量为5.0%(摩尔分数)时具有最佳的耐磨寿命和最低的摩擦因数。     

Fe~(3+)掺杂TiO_2的制备、表征与光催化性能研究

以空心玻璃微球(GMBs)为载体,钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)为原料,采用浸涂法制备可漂浮附载型复合光催化剂Fe-TiO2/GMBs。样品的结构、成分、形貌和核壳厚度分别用X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDS)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)进行表征。并研究样品在紫外光照射下催化降解罗丹明B(RhB)的性质。结果表明,Fe元素的存在既没有影响TiO2由锐钛矿相向金红石相转变,也没有增加新的晶相,而是使TiO2的光催化活性明显增强,本文对TiO2光催化机理也进行讨论。     

Fe^（3＋）掺杂TiO2的制备、表征与光催化性能研究

以空心玻璃微球（GMBs）为载体,钛酸四丁酯（Ti（OC4H9）4）为原料,采用浸涂法制备可漂浮附载型复合光催化剂Fe-TiO2/GMBs。样品的结构、成分、形貌和核壳厚度分别用X射线衍射仪（XRD）、X射线能谱仪（EDS）和场发射扫描电子显微镜（FESEM）进行表征。并研究样品在紫外光照射下催化降解罗丹明B（RhB）的性质。结果表明,Fe元素的存在既没有影响TiO2由锐钛矿相向金红石相转变,也没有增加新的晶相,而是使TiO2的光催化活性明显增强,本文对TiO2光催化机理也进行讨论。     

纳米TiO2化学镀层的研究

采用化学镀的方法，在镀液中加入纳米TiO2微粒，通过超声波分散与磁力搅拌结合，使纳米粒子与基质金属共沉积得到纳米TiO2复合镀层。通过物相分析以及硬度测试等手段对复合镀层进行了分析，并对复合层的光催化特性进行了研究。得出结论，采用纳米复合化学镀可以在基本不损失光催化活性的条件下得到耐磨的光催化复合材料。对于光催化器件具有重要的意义。     

阳极氧化法制备TiO_2薄膜的力学性能与摩擦磨损性能

在不同的电解液体系中,利用阳极氧化法在TC4钛合金基体上制备了不同形貌的TiO2薄膜,分析了电解液体系及电压对薄膜形貌的影响;测试了薄膜的显微硬度、弹性模量和摩擦磨损性能。结果表明:TiO2薄膜的形貌与电压、电解液密切相关,电压过小或过大时薄膜形貌呈非纳米管结构,在HF溶液及含F-的无机电解液中,电压在10~20V时,薄膜形貌呈有序的纳米管状;在含F-的有机电解液中,当电压为40V时,薄膜呈纳米弹簧结构;非纳米管结构薄膜的显微硬度大,弹性模量高,耐磨性不佳;纳米管的管径与壁厚的比值越小,薄膜的力学性能和耐磨性越好;纳米弹簧状薄膜的显微硬度和弹性模量皆较小,摩擦因数高,磨损量大。     

纳米TiO2光催化剂的最新发展——多孔TiO2

介绍了多孔TiO2的溶胶-凝胶制备法和模板制备法，评述了其光催化活性，并从孔径大小、比表面积、煅烧温度和煅烧时间4个方面探讨了多孔TiO2光催化活性的影响因素。孔径在介孔范围内的多孔TiO2,可以对待降解物进行吸附，反应物和生成物的扩散速度加快，光催化活性和催化速率得到提高；TiO2中适量孔的引入，增加了催化剂的比表面积，有利于催化剂与反应物的充分接触，提高光催化活性；煅烧温度过高，容易导致多孔TiO2光催化剂孔结构的坍塌，影响其光催化活性；煅烧时间太短，催化剂未形成或未完全形成锐钛矿型，催化作用减弱；煅烧时间太长，晶粒则会太大，光催化活性降低。因此以合适的制备工艺条件将TiO2制成多孔结构是提高其光催化活性的有效途径之一，具有重要的研究价值和很好的应用前景。     

水热法制备板钛矿型TiO_2纳米颗粒及其表征

采用水热法成功合成板钛矿型TiO2纳米颗粒。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、拉曼光谱仪、激光粒度分析仪对样品进行分析表征,结果表明TiO2纳米颗粒为棒状,直径约为10nm,长度约为100nm。发现所合成的样品随着反应时间,其长度有明显的增加,而直径没有明显的变化。     

降解工业废水用二氧化钛光催化剂性能研究

采用溶胶凝胶法,在泡沫镍载体上制备了掺杂硫脲的TiO2光催化剂。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜、同步热分析仪(TG-DTG)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等测试手段,对TiO2光催化剂的结构、光催化性能进行了分析,并通过降解甲基橙的光催化实验,探讨了掺杂、热处理以及载体对TiO2光催化剂结构与光催化活性的影响。研究结果表明,适量掺杂硫脲、适当的热处理可以提高TiO2光催化剂的光催化活性;泡沫镍负载型TiO2光催化剂的光催化活性高于TiO2粉体光催化剂。     

Tb2TiO5-Dy2TiO5中子吸收材料的显微组织及性能

以Tb₄O₇粉、Dy₂O₃粉和TiO₂粉为原料,采用高能球磨、冷等静压和高温烧结工艺制备了Tb₂TiO₅-30%(质量分数)Dy₂TiO₅中子吸收材料,研究不同球磨时间(0~48 h)下混合粉体的微观结构,不同烧结温度(1 200~1 400℃)与时间(1~96 h)下烧结块体材料的微观结构、热物理性能和耐腐蚀性能。结果表明:混合粉体的晶粒尺寸随球磨时间的延长而减小,球磨12 h后即可获得均匀混合的纳米晶粉体,纳米晶混合粉体在1 300℃烧结96 h获得了具有高致密度正交晶体结构Tb₂TiO₅-Dy₂TiO₅块体材料;该块体材料在500℃的热导率和热膨胀系数分别为2.2 W·m^-1·K^-1和5.8×10^-6 K^-1,在360℃/18.6 MPa去离子水中的腐蚀速率变化很小,平均腐蚀速率为0.18 mg·dm^-2·h^-1,该块体材料具有较高的热导率、较低的热膨胀系数以及较好的耐高温水腐蚀性能,是控制棒用中子吸收材料较优的候选材料。