磁性纳米CoFe2O4／TiO2复合材料的制备及光催化性能

首先用化学共沉淀法以聚乙二醇作表面活性剂制备出乙醇基CoFe2O3磁流体,再以其为前驱体、钛酸正四丁酯为原料,用溶胶～凝胶法得到易于磁分离回收的磁载光催化剂CoFe2O4／TiO2,并利用电子透射电镜（TEM）,X射线衍射仪（XRD）,傅立叶红外光谱仪（FTIR）,振动样品磁强计（VSM）,可见光分光光度计（UV—vis）等进行表征．以光催化降解甲基橙溶液为模型反应,表征其光催化活性．结果表明：钛酸正四丁酯与纳米CoFe2O4粒子表面的聚乙二醇分子发生吸附、交联,使TiO2均匀地包裹在CoFe2O4上,形成CoFe2O4／TiO2核壳结构．煅烧后获得尖晶石型CoFe2O4与锐钛矿型TiO2复合光催化粒子,其磁性能和光催化性能均较高,甲基橙降解率达90％以上．     

Ti O2／Si O2复合光催化剂制备工艺参数优化及其表征

先以无机钛盐、硅酸盐为原料制取聚合硅酸硫酸钛,再通过液相水解法制得TiO2/SiO2复合光催化剂,并用SE M、X R D、BE T和甲基橙脱色率对复合光催化剂进行表征. 结果表明,TiO2/SiO2复合光催化剂制备优化工艺参数为：Ti（S O4）2作钛源、Ti/Si摩尔比为12 ： 1、水解反应p H值为6、煅烧温度为650oС,以此条件制备的复合光催化剂对甲基橙脱色率可达98 .6 %以上;TiO2/SiO2复合光催化剂为一种分散均匀的纳米级球形颗粒,其成分为以锐钛矿为主的TiO2,SiO2的复合有效抑制了TiO2晶粒的生长,同时提高了TiO2的热稳定性.     

紫外光还原法制备Cu_2O/TiO_2及其光催化性能

以氯化铜(CuCl2·2H2O)为铜源,TiO2纳米粒子为载体,采用紫外光还原法,60℃干燥后制备Cu2O/TiO2复合物。使用XRD、TEM、SEM以及EDS对其进行表征,并采用紫外-可见吸收光谱探究了由氯化铜到铜颗粒的还原过程。结果表明:60℃干燥紫外光还原所得产物可以得到Cu2O/TiO2复合物,TiO2表面Cu2O粒子高度分散,粒径约为3nm,尺寸均一。通过调节Cu2O负载量,探索Cu2O负载量对可见光照射降解罗丹明B的影响,结果表明:Cu2O负载量较高的Cu2O/TiO2对罗丹明B降解作用明显。     

B4C/TiO2/Al复合材料制备及其性能

采用热压法制备了B4C/TiO2/Al复合陶瓷材料，试验结果表明，TiO2和Al的加入，使得B4C/TiO2/Al复合材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性比纯B4C陶瓷材料有较大程度的提高；而且，添加相促进了复合材料的烧结.利用热力学和X射线衍射分析研究烧结过程中的化学反应，分析结果表明，复合材料中没有发现TiO2，Al，Al2O3；同时在复合材料中出现了TiB2，因为在热压过程中TiO2与B4C反应生成TiB2.分析了B4C/TiO2/Al复合陶瓷材料的微观结构和增韧机理.     

煅烧时间对多孔TiO2-Al2O3复合光催化材料的影响

采用溶胶-凝胶法合成多孔TiO2-Al2O3复合光催化剂,对其进行XRD、SEM、FT-IR、N2吸附-脱附等表征,考察煅烧时间对光催化剂活性的影响.结果表明,所制备的样品为锐钛矿相TiO2和非晶态Al2O3的复合氧化物,煅烧时间增加使TiO2晶体的粒径有微小增长;样品颗粒表面非常粗糙,具有比较大的比表面积,平均孔径在10～16nm之间;随着煅烧时间的增加,样品的光催化活性和吸附性能呈现先增大后下降的趋势;煅烧时间为3h时,样品的光催化活性和吸附性能最好.采用TiO2-Al2O3复合光催化剂经90 min光照后,甲基橙溶液的降解率达到77.0％,总脱色率可达95.1％.     

CoFe2O4纳米线阵列的制备与性能表征

采用Sol-gel法在孔径分别为50nm和200nm的AAO模板中制备高度有序的CoFe2O4纳米线阵列。用SEM、TEM和HRTEM对纳米线阵列的形貌和结构进行了表征。对钴铁氧体纳米线阵列进行磁性能研究，结果表明，CoFe2O4纳米线阵列没有择优取向性，但直径为50nm的钴铁氧体纳米线阵列的矫顽力大于直径为200nm的钴铁氧体纳米线的矫顽力，这是由于AAO模板的纳米孔道对材料的限域效应引起的。     

ZrO2含量对SO42-/TiO2/ZrO2-Al2O3催化α-蒎烯异构化性能的影响

采用浸渍-共沉淀法制备出ZrO2含量不同的负载型纳米TiO2/ZrO2-Al2O3复合载体,以此复合载体负载SO42-制备SO42-/TiO2/ZrO2-Al2O3催化剂。运用XRD、BET、NH3-TPD、原位红外等技术与方法对催化剂的晶相结构、比表面积、孔径分布、酸中心种类等进行表征,并以α-蒎烯异构化为探针反应考察了催化剂的活性。结果表明,适量ZrO2的存在有利于减小TiO2粒度、增加比表面积和催化剂表面酸中心数及酸中心的强度,提高催化剂的活性。     

SiO2@YPO4：Eu+3核/壳结构荧光粉的制备及表征

以Eu3+掺杂YPO4为研究对象,通过简单水热法制备了YPO4纳米颗粒,在此基础上制备了SiO2@YPO4：Eu3+核/壳结构荧光粉,并利用XRD、SEM以及荧光光谱分析了合成样品的结构及形貌。分析表明：样品结晶良好,包覆后的核壳荧光粉的粒径约为600nm。与YPO4：Eu3+相比,SiO2@YPO4：Eu3+衍射峰位置有很小的偏移且包覆之后荧光粉的激发和发射光谱的峰值有明显增加。     

W2N／TiO2-Al2O3催化剂的制备表征及噻吩HDS活性

以钛酸四丁酯及γ-Al2O3为原料,采用溶胶凝胶法制备了不同TiO2质量分数的TiO2-Al2O3复合载体.复合载体经负载偏钨酸铵后在500 ℃下焙烧5 h可得到催化剂前躯体WO3/TiO2-Al2O3.利用程序升温还原技术,在氮气、氢气(体积比1(4～5))的混和气氛中,以10 800 h-1气体空速对催化剂前体还原处理,即可得到负载的W2N/TiO2-Al2O3催化剂.研究了载体中TiO2质量分数对催化剂性能的影响,分别用XRD,BET,XPS,TG/DTA等分析测试技术对催化剂进行了表征,并在固定床微型高压反应装置上考察了催化剂对噻吩的加氢脱硫活性.结果表明当TiO2的质量分数为6%时,所得催化剂的酸量、比表面积均达到最大,分别为0.184 9 mmol/g和107.2 m2/g,对噻吩的HDS活性最高,在330 ℃,压力3 MPa,液时空速(WHSV)6 h-1,氢油体积比9001条件下,噻吩的转化率可达到56.4%.     

湿化学法制备ATO/TiO2导电复合粉体包覆机制的研究

采用湿化学共沉淀法,通过在TiO2颗粒表面包覆Sb掺杂SnO2（ATO）制备ATO/TiO2导电粉.运用TG-DSC、XRD、XPS、SEM、BET和电导率等手段对ATO/TiO2导电粉进行了表征.研究结果表明：锡锑混合物xSn（Sb）O2·yH2O以非晶态的形态靠范德华力与静电引力吸附在TiO2表面,煅烧过程中,xSn（Sb）O2·yH2O脱去结晶水吸附或鍵合在TiO2表面.随着TiO2颗粒表面包覆层ATO厚度逐渐增加,ATO/TiO2粉体的电导率逐渐增加.     

反应介质对水热合成纳米CoFe2O4粉体结构的影响

以FeCl3·6H2O和CoCl2·6H2O为原料,以二次去离子水、聚乙二醇水溶液、丙三醇水溶液以及丙三醇/聚乙二醇水溶液为介质,采用水热法制备出CoFe2O4纳米粉体.利用XRD、FESEM对CoFe2O4纳米颗粒进行了分析,研究了不同反应介质对合成CoFe2O4颗粒结构和形貌的影响.结果表明,4种介质条件下均能生成尖晶石型CoFe2O4纳米颗粒.以二次去离子水和聚乙二醇水溶液为介质时,得到平均粒径为15 nm的球形CoFe2O4纳米颗粒;而以丙三醇水溶液及丙三醇/聚乙二醇水溶液为介质时,分别得到平均粒径为50 nm和100 nm的八面体颗粒.     

磁性纳米TiO2/Fe3O4复合材料的制备及光催化降解性能

采用均匀沉淀法在Fe3O4表面包覆TiO2,制备新型纳米TiO2/ Fe3O4光催化材料,并通过改变pH值、温度、TiO2/Fe3O4的比例和硫酸钛浓度等得到材料制备的最佳条件.用X射线衍射分析了复合颗粒的形态结构及包覆情况.通过可溶性染料活性艳红X-3B的降解反应,考察了光催化活性.结果表明,用最佳条件制备的复合材料对活性艳红的脱色率达97.12%.光降解动力学结果表明:对活性艳红X-3B染料的光催化降解反应符合一级反应动力学.     

电化学沉积并氧化法制备CoFe2O4纳米线阵列

用阳极氧化铝(AAO)模板,通过电化学沉积并氧化制备得到纳米线阵列.X射线衍射(XRD)结果显示纳米线由立方尖晶石CoFe2O4相构成,且无明显的择优取向.从透射电子显微镜(TEM)照片可看出,(AAO)模板内刚刚沉积的CoFe2纳米线结构疏松,而通过在空气气氛下的热处理,疏松的CoFe2纳米线转化为致密的CoFe2O4纳米线.当扩孔时间为40 min时,纳米线阵列的矫顽力最大,为1.9 kOe(外磁场平行于纳米线).进一步增加扩孔时间,矫顽力将下降.当外场垂直纳米线时,矫顽力随着扩孔时间的增加而单调减少.外场平行纳米线时,退磁曲线的方形度随着扩孔时间的增加而单调地从0.48减少到0.42;而外场平行纳米线时,方形度却从0.48增加到0.52.     

纳米CoFe2O4的制备中前驱体热分解过程研究

采用溶胶-凝胶法,制备出具有尖晶石结构的纳米钴铁氧体。采用TG/DTG方法研究前躯体热分解反应过程,结果表明钴铁氧体的各个热分解阶段的活化能各不相同。采用XRD和IR分析不同灼烧温度对前躯体物相组成的影响。产品经激光粒度仪和TEM分析,表明产物为平均粒径100 nm以内的纳米微粒;产物经振动样品磁强计测定,表明该产品矫顽力及比饱和磁化强度分别为78 kA.m-1和72 A.m2.kg-1。     

铁磁性Fe3O4负载TiO2纳米粒子的制备表征及光催化活性

以FeSO4·7H2O和Degussa P25型TiO2(P25 TiO2)为原料,通过原位生长法制备了具有高催化活性及铁磁性的Fe3O4负载TiO2催化剂(Fe3O4/TiO2).采用高分辨透射电镜(HR-TEM),X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对所得催化剂的结构和性能进行了表征.紫外光催化降解乙酸溶液的结果表明,Fe3O4/TiO2的催化活性是P25 TiO2的3倍左右.基于上述研究,构建了新型磁性定位光催化体系,通过对弱酸性黄G溶液催化降解的研究,表明即使在无搅拌的状态下,该复合粒子也具有较高的光催化活性,并且可以通过外界磁场有效地分离并加以回收利用,是较为理想的光催化剂.     

TiO2/BaFe12O19磁性催化剂的表征及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO2包覆型复合钡铁氧体催化剂,通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见漫反射(UV-vis DRS)和振动样品磁强计(VSM)对催化剂进行分析、表征.催化剂活性组分主要是锐钛矿TiO2,钡铁氧体为BaFe12O19;催化剂对于可见光有较强的吸收,且TiO2包覆BaFe12O19后仍具有良好的磁性能.以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物考察催化剂的可见光催化活性.结果表明:催化剂投加量及钡铁氧体含量皆存在一个最佳值,当催化剂投加量为1.5 g/L和钡铁氧体的质量分数为20%时,5 h后亚甲基蓝的去除率为96.2%.因此,该催化剂兼具可见光催化活性高和易于高效分离回收的特点,是一种极具应用前景的新型光催化剂.     

V2O5/TiO2-SiO2催化剂用于甲醇乙醇合成异丁醛的研究

以溶胶-凝胶法和浸渍法制备V2O5/TiO2-SiO2催化剂,将其应用于甲醇与乙醇一步合成异丁醛的催化反应,并采用BET、XRDI、R测试技术对催化剂的结构进行表征,考察制备方法和焙烧温度对催化剂结构和催化性能的影响.结果表明：采用溶胶-凝胶法制备的催化剂具有较好的催化性能,适宜的焙烧温度为773 K.     

NiAl_2O_4掺杂TiO_2薄膜电极的制备及其性能研究

采用醇-水共沉淀法制备NiAl2O4纳米粉体,将制备好的NiAl2O4纳米粉体以不同百分比掺杂到TiO2(P25)粉体中制成浆料。在浆料中加入OP乳化剂、乙酸分散剂,用丝网印刷法在涂有致密TiO2薄膜的FTO导电玻璃上制备掺杂NiAl2O4的TiO2薄膜电极。采用XRD、TEM、UV-VISI、-V伏安性能等手段对NiAl2O4粉体的晶相结构、形貌及NiAl2O4掺杂的TiO2薄膜电极的吸光性能、光电性能进行了表征。结果表明,将纳米NiAl2O4粉体掺杂到TiO2浆料中可以提高TiO2薄膜的吸光性能。当掺杂量为2%时,NiAl2O4/TiO2薄膜电极具有较好的光电性能,与未掺杂的TiO2薄膜电极相比,光电转化效率提高了17.4%,达到5.93%。     

SO2-4/ZrO2/Al2O3催化剂的制备及其催化性能

用微波、红外、烘箱3种干燥方法制备了负载型纳米ZrO2/Al2O3复合载体,同时在复合载体表面负载SO2-4制成SO2-4/ZrO2/Al2O3催化剂,将此催化剂用于α-蒎烯催化异构化反应中.用XRD、FT-IR、TPD等对催化剂的表面积、孔径、晶相结构、酸强度等进行了表征.结果表明,微波干燥法制备的复合载体催化剂(SO2-4/ZA-W)中ZrO2的粒度较小(平均6 nm),比表面积为156.1 m2/g,平均孔径为4.95 nm,其表面酸性中心数和酸强度均高于红外干燥法和烘箱干燥法制备的催化剂.SO2-4/ZA-W催化剂在α-蒎烯催化异化反应中具有较高的活性,α-蒎烯转化率为95.6%,α-松油烯、柠檬烯等单环萜烯的含量达到56.5%.