纳米颗粒增强TiO_2涂层的制备及其防污性能

为提高二氧化钛涂层的防污性能,采用KH-550硅烷改性锐钛矿型TiO_2颗粒,并充分分散于二氧化钛凝胶涂层中。通过降解亚甲基蓝溶液、细菌贴附试验、藻类贴附试验,分别评价了涂层的光催化性能、抗菌性能及抗藻类附着性能,并利用激光共聚焦显微镜及扫描电子显微镜对藻类在涂层表面的附着情况进行分析。结果表明,添加TiO_2纳米颗粒涂层的防污性能较未添加TiO_2纳米颗粒涂层有较大程度的提高。添加粒径为5~10 nm TiO_2颗粒的二氧化钛涂层对小球藻、三角褐指藻及小新月菱形藻的附着降低率分别达到了92.1%、71.5%和62.1%,相较于纯二氧化钛涂层对3种藻类的附着降低率分别提高了29.7%、68.4%和43.5%。TiO_2颗粒的加入可以有效地提高涂层的光催化性能,光催化使得涂层具有亲水、抗菌及自清洁的性能进而有利于提高涂层的防污性能。     

一维纳米TiO_2的可控合成及其应用的研究进展

TiO2是一种重要的多功能无机材料,一维纳米TiO2材料的可控合成是一个十分复杂的过程。由于一维纳米TiO2材料的存在形式多样(包括纳米纤维、纳米丝、纳米带、纳米棒、纳米线和纳米管等),其可控合成的工艺方法也很丰富。综述了一维纳米TiO2材料可控合成的各种方法,包括静电纺丝法、水热合成法、模板法和阳极氧化法等;分析合成过程中参数变化对所合成纳米材料结构和形貌的影响规律;回顾和总结了近年来一维纳米TiO2材料应用的研究进展;对一维纳米TiO2可控合成的研究和应用进行展望,为进一步拓展一维纳米TiO2的存在形式和应用范围提供参考。     

锐钛矿型TiO_2纳米颗粒的水热水解法合成及其光吸收特性（英文）

以硫酸钛为钛源,浓氨水为沉淀剂,通过水热水解法在240℃,48 h,pH=9时合成了粒径约为20 nm的锐钛矿TiO2纳米颗粒。利用X射线衍射仪(XRD)、热场发射扫描电子显微镜(SEM)、热场发射透射电子显微镜(TEM)和紫外可见分光光度计(UV-VIS)对试样进行分析。结果表明:硫酸钛溶液水热水解法不加入浓氨水时,随着水解时间的延长,虽然获得的锐钛矿型TiO2颗粒的粒径已达到了纳米级,但是其粒径的变化不明显;硫酸钛溶液水热水解法时加入浓氨水,合成锐钛矿型TiO2颗粒的粒径明显变小,但是,随着pH值的增加,合成锐钛矿型TiO2颗粒的粒径变化不明显。对不同条件下水热水解法合成的TiO2进行UV-VIS分析可得,TiO2颗粒粒径的变小有利于TiO2吸收峰的蓝移。     

表面活性剂对复合镀层中TiO_2纳米颗粒分散性的影响

研究了多种表面活性剂对纳米复合镀层中的纳米颗粒分散性的作用;探讨了表面活性剂对复合镀层的纳米粒子复合量的影响以及对复合镀层显微硬度等性能的影响。     

TiO_2纳米颗粒增强无铬锌铝涂层的组织及耐蚀性

利用浸涂法在Q235钢表面制备无铬锌铝涂层,并在涂层中添加TiO2纳米颗粒制备TiO2纳米复合涂层。采用SEM、EDS等测试手段分析两种涂层的组织、形貌和成分,并通过快速硝酸铵腐蚀实验以及电化学实验研究涂层的耐蚀性能。结果表明:涂层呈层片状组织,纳米颗粒部分填充在金属粉的孔隙中。在20%的硝酸铵溶液中腐蚀4 h后,TiO2纳米复合涂层仍维持层片状结构,未出现明显的剥落现象,耐蚀性优于无铬锌铝涂层。在3.5%NaCl溶液中,TiO2纳米复合涂层的自腐蚀电流密度为2.476×10-6A/cm2,低于无铬锌铝涂层的5.015×10-5A/cm2,显著提升了涂层的耐蚀性。     

纳米H_2TiO_3锂吸附剂的水热合成及其吸附性能

以TiO_2和LiOH·H_2O为原料,经水热反应、煅烧后得到纳米级别锂吸附剂前驱体Li_2TiO_3。用盐酸将Li~+洗脱后得到纳米级别锂吸附剂H_2TiO_3。通过XRD、SEM、动力学测试等手段考察煅烧温度、煅烧时间对吸附剂的结构和洗脱吸附性能的影响,用拟一级和拟二级动力学方程对吸附过程进行拟合,并用Langmuir和Freundlich等温线方程拟合吸附平衡数据。结果表明:在773K下煅烧2h制备的吸附剂对锂离子吸附容量最高达到36.16mg/g,并且具有极快的洗脱和吸附速率;洗脱5h时,锂洗脱率为98.8%,吸附速率常数达到0.0339g/(mg·h);吸附动力学符合拟二级动力学方程,吸附平衡数据符合Freundlich方程,锂离子对镁离子的分离因子达到154.17。     

Ni-P-纳米TiO_2化学复合镀层

研究了化学复合镀Ni–P–纳米TiO2粒子涂层的工艺过程和涂层性能。结果显示超声分散再加上表面活性剂可以使TiO2粒子得到充分分散。所获得的Ni–P–纳米TiO2粒子复合涂层和Ni–P合金涂层相比具有更高的硬度和高温抗氧化性能。镀层热处理后,Ni–P–纳米TiO2粒子复合涂层的硬化峰值出现在500 左右。化学镀Ni–P合金涂层的硬化峰值在400 左右。     

TiCl_4水解法制备TiO_2纳米颗粒包覆Ag纳米线阵列结构

采用水热法制备了TiO2纳米颗粒包覆Ag纳米线阵列结构。通过选区电子衍射手段确定了TiO2包覆层的晶体结构为锐钛矿。研究了TiCl4溶液浓度和温度对TiO2/Ag包覆结构形貌的影响,结果显示0.1 mol/L的TiCl4溶液能够得到连续均匀的TiO2包覆层,当TiCl4溶液浓度高于0.1mol/L时,水解产生的HCl在水热环境下会对Ag纳米线造成不同程度的腐蚀。80℃条件下能够得到较为均匀的TiO2包覆层和较高的结晶度;温度过低时,TiO2包覆层的结晶不明显,温度过高时,水解产生的HCl会对Ag纳米线产生腐蚀。     

单晶金红石型TiO_2纳米棒的湿法合成(英文)

用TiO2粉末、NaOH和蒸馏水为原料合成金红石型TiO2纳米棒。XRD和FESEM分析表明,制备的样品为单晶且无杂质,其平均粒径约为40 nm。当样品于600°C退火2 h后,FESEM观察发现生成了TiO2纳米棒。XRD分析表明纳米棒为单晶。纳米棒表面光滑,其长约为1μm,直径约为80 nm。紫外和拉曼光谱研究表明,所制备样品的能带间隙为3.40 eV。     

纳米TiO2颗粒的分散

研究了分散剂对于纳米TiO2颗粒在正丁醇中分散效果的影响，分别加入分散剂三乙醇胺、SDBS，吐温．80，乳化剂OP-10等来改善其分散性，通过稀悬浮液的吸光度、平均粒径、Zeta电位来表征分散效果的好坏，吸光度越大，平均粒径越小，Zeta电位越大，则分散稳定性越好。结果表明：在5ml正丁醇中加入1mgTiO2，再分别加入各种分散剂，当三乙醇胺（TEA）的质量分数为1．4％时，SDBS的质量分数为0．8％时，吐温．80的质量分数为0．8％，乳化剂OP-10的质量分数为0．6％时，分别对应的分散体系有较好的分散稳定性。     

高温气相反应合成金红石型纳米TiO2颗粒的研究

在高温气相反应器中,利用掺 ＡｌＣｌ３的 ＴｉＣｌ４氧化反应制备金红石型纳米 ＴｉＯ２颗粒研究了氧气预热温度、反应器尾部氮气流量、反应温度、停留时间等对 ＴｉＯ２颗粒大小的影响结果表明：提高氧气预热温度和加大反应器尾部氮气流量对控制产物粒径有利, ＴｉＯ２粒径随反应温度升高和停留时间延长而增大当反应温度为１３７３Ｋ, ＡＩＣｌ３与ＴｉＣｌ４摩尔比为 ０．２５、停留时间为１．７３ｓ时,纯金红石相纳米ＴｉＯ２颗粒的粒径分布为 ３０－５０ｎｍ．     

低辐射薄膜TiO_2-Ag-TiO_2-SiO的纳米尺度显微结构

成功地制备了 ＴｉＯ２－Ａｇ－ＴｉＯ２－ＳｉＯ超薄多层膜的截面样品,并对其微观结构进行 ＴＥＭ, ＨＲＥＭ及纳米束 ＥＤＳ分析结果表明,薄膜各层厚度均匀,界面明锐、光滑 Ａｇ层由纳米晶组成,而 ＴｉＯ２和 ＳｉＯ层为非晶 Ａｇ在膜层中没有扩散或聚团,这也正是保证整个薄膜性能指标的一个重要因素     

纳米TiO_2含量对等离子喷涂Al_2O_3/TiO_2涂层耐磨性的影响

采用大气等离子喷涂设备在H13热作模具钢表面制备了不同纳米TiO_2含量的Al_2O_3/TiO_2陶瓷复合涂层,并应用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计、摩擦磨损试验机等研究了陶瓷复合涂层的微观形貌、物相组成、显微硬度及摩擦磨损性能。结果表明,不同纳米TiO_2含量的Al_2O_3/TiO_2陶瓷涂层均为层片结构,存在一定的孔隙和裂纹,纳米TiO_2添加可以改善涂层表面质量。XRD图谱显示陶瓷涂层主要由α-Al_2O_3、γ-Al_2O_3和Rutile-TiO_2相组成,Al_2O_3再结晶过程中部分α-Al_2O_3转变为γ-Al_2O_3,且再结晶过程发生晶粒细化。涂层显微硬度平均值为1153 HV0.2。纳米TiO_2添加可以降低涂层摩擦因数,但其含量对涂层耐磨性影响不明显。     

高温气相应合成金红石型纳米TiO2颗粒的研究

在高温气相反应中，利用掺ＡｌＣｌ３的ＴｉＣｌ４氧化的反应制备金红型纳米ＴｉＯ２颗凿研究了氧气预测温度、反应器尾部氮气流量、反应温度、保留时间等对ＴｉＯ２颗粒大小的影响。结果表明：提高氧气预热温度和加大反应器尾部氮气 量对控制产物粒径有利。ＴｉＯ２粒径随反应或高和停留时间逄长而增大，当反应温度为１３７３Ｋ、ＡｌＣｌ３ＴｉＣｌ４摩尔比为０．２５，停留时间为１．７３ｓ时，纯金红石相纳米ＴｉＯ２颗粒粒径分     

掺铁纳米TiO_2溶胶改性竹炭研究

采用溶胶-凝胶法常温制备掺铁纳米TiO2溶胶,分析掺铁纳米TiO2溶胶的光催化特性,并采用该溶胶对竹炭进行复合改性,阐明掺铁溶胶改性对竹炭的光催化特性及结构特征的影响机制。结果表明:掺铁纳米TiO2溶胶平均粒度在20nm,为锐钛矿晶型,具有优越的紫外光催化性能及可见光响应能力;掺铁溶胶改性竹炭后,TiO2颗粒主要富集在竹炭表面,赋予竹炭光催化性能,为竹炭长效去除污染、净化空气等功能的开发奠定基础。     

纳米TiO_2的溶胶凝胶法制备与性能

以钛酸丁脂、无水乙醇、冰醋酸为原料,以无水焦磷酸钾、六偏磷酸钠为分散剂,采用溶胶-凝胶法制备了纯相锐钛矿型纳米TiO_2粉体,TEM照片及XRD衍射峰宽化计算显示粉体的粒径在25~40 nm;纯相锐钛矿型纳米TiO_2粉体在波长为280~380 nm区的紫外线有较好的屏蔽性,在可见光区有较好的透过性,可以被用来制作低成本高性能的紫外屏蔽材料。     

改性纳米TiO_2粒子改善PP-R性能的研究

文章以锐钛型纳米二氧化钛为添加剂来提高PP-R树脂的各项性能,并系统研究了纳米TiO_2粒子的包膜改性,以及改性后的纳米二氧化钛对PP-R树脂耐热性、力学性能以及抗菌性等的影响;通过扫描电镜观察了材料的断面以及晶须在基体中的分散性。研究表明,使用6%的硅铝复合包膜改性后的纳米TiO_2粒子具有较好的分散性;与纯PP-R相比,纳米TiO_2粒子添加量为3%～5%的改性PP-R材料的性能有较大的提高,其热变形温度由72℃提高到96℃,断裂伸长率由45%提高到91%。锐钛型纳米二氧化钛不仅可改善PP-R材料的热学和力学性能,而且可提高材料的抗菌性,其适用添加量为4%。     

低温形成纳米金红石相TiO_2的热稳定性

以低温下获得的TiO2 纳米金红石相为材料 ,讨论了烧结温度、保温时间、制备方法对其热稳定性的影响 ,导出了尺寸与温度和保温时间的关系式 :lnD =αT2 bT c ,lnD =c nlnt。结果表明添加氧化促进剂后所获得的纳米金红石有很好的热稳定性 ,并分析了其热稳定性机理。     

TiO_2纳米棒阵列的水热法制备及表征

采用水热法在玻璃基片上制备了TiO_2纳米棒阵列,系统研究了制备条件对阵列形貌的影响,分析了其生长过程及生长机理.利用XRD、FE-SEM、TEM对制备样品进行了分析及表征,并测试了它的光催化性能.结果表明:TiO_2纳米棒为金红石单晶结构,TiO_2晶核在基片活性位点快速成核并沿[001]方向生长成纳米棒,前驱液浓度增加,TiO_2纳米棒密度及尺寸都增大,水热温度升高,结晶发育程度变好,四方棒状形貌越明显,TiO_2纳米棒阵列对甲基兰具有较好的降解效果.