稀土联合掺杂TiO2离子存储薄膜的制备及性能

以钛酸四丁酯、硝酸铈和硝酸钐为主要原料,采用溶胶-凝胶法在ITO导电玻璃基片表面制备了Ce,Sm掺杂摩尔分数为2%的Ti O2离子存储薄膜。采用XRD、SEM、循环伏安曲线、紫外-可见透射光谱等技术手段,研究了薄膜的结构、电化学性能和光学性能。结果表明,Ce,Sm掺杂Ti O2薄膜粒度均匀且颗粒细小,相比纯Ti O2薄膜具有更高的无定形程度。在电致变色反应过程中,Ce、Sm掺杂Ti O2薄膜离子存储能力强、循环可逆性好,注入电荷密度为15.12 m C·cm-2,K值为0.7。薄膜具有较好的光学透明度,不同外加电压下薄膜的透射率均在80%左右,可以在电致变色玻璃中作为离子存储材料。     

氧化镍薄膜电致变色特性及机理研究

利用溶胶-凝胶浸镀法选择了合适的溶制和助剂及加料方式制得了稳定性高的溶胶,然后在ITO导电玻璃表面进行镀膜,通过对薄膜循环伏安曲线、透射率及X光电子能谱(XPS)的测定,分析了氧化镍薄膜的电致变色范围及薄膜的热处理条件,提出了氧化镍薄膜电致变色的机理。     

VO_2-WO_3复合薄膜的制备及其热致变色-电致变色性能研究

智能玻璃是目前建筑节能重点研究方向。本研究将自制氧化钒纳米粉体均匀分散到钨溶胶体系,取上清液旋涂于ITO基板,经干燥、退火后制得VO_2(M)-非晶WO_3复合薄膜。实验结果表明,所制备的VO_2(M)-非晶WO_3复合薄膜兼具热致变色和电致变色性能,通电后薄膜表现典型的电致变色特征,可见光和近红外光透过率明显下降。退火过程中,部分W掺杂到VO_2中,使薄膜的热致相变温度降低10°C左右。复合薄膜在双响应条件下,其可见光透过率为32.6%、调控效率为18.8%。     

稀土掺杂混晶TiO2薄膜的制备和性能

利用溶胶-凝胶法在瓷片表面制备了纯的和少量Eu3 掺杂的TiO2薄膜,并用X-射线衍射技术对样品进行了表征。研究了少量Eu3 掺杂对样品相结构、晶粒尺寸和光催化降解亚甲基蓝活性的影响。利用相结构与TiO2薄膜光催化活性关系,探讨了少量Eu3 掺杂对TiO2薄膜的光催化活性的影响。结果表明,与纯TiO2薄膜相比,适量掺杂Eu3 可以显著提高其光催化活性。当Eu3 的质量分数为0.02%,TiO2薄膜的光催化活性最佳,降解率为62%,金红石相质量分数为17.2%,平均晶粒粒径为20 nm;Eu3 掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变并减小了晶粒尺寸,有利于提高光催化活性。     

添加聚乙烯醇改善三氧化钨电致变色薄膜性能的研究

为改善三氧化钨薄膜的电致变色性能,采用钨粉过氧化聚钨酸溶胶-凝胶法制备了添加聚乙烯醇的三氧化钨电致变色薄膜.采用扫描电镜、紫外可见分光光度计和CHI电化学工作站分别测定和分析了三氧化钨薄膜的微观结构、光透过性能和循环伏安特性.结果表明,添加一定量的聚乙烯醇可使薄膜的结构更加平整,变色更为均匀;在着色态、褪色态下的光透过率之差达到60%以上,变色可调范围变大.电致变色可逆性能和光谱性能较不添加聚乙烯醇有所提高.     

La3+掺杂TiO2光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了La^3＋／TiO2光催化剂,研究了该催化剂对亚甲基蓝的光催化降解效果。结果表明,La^3＋掺杂量（摩尔分数）2．8％、催化剂用量1．2g／L、体系pH值为11时,12mg／L亚甲基蓝溶液经2h光催化降解,其降解率可达99．1％。与纯TiO2相比,La^3＋/TiO2光催化剂显示出良好的光催化活性。     

Fe3+/La3+共掺杂TiO2光电极对表面活性剂的光电催化降解

采用溶胶-凝胶法制备了Fe3+/La3+共掺杂TiO2/玻璃电极,并将其作为工作电极,以饱和甘汞电极作参比电极,金属Ag片为对电极,0.1 mol/L Na2SO4为支持电解质,建立了三电极光电催化体系,对十二烷基苯磺酸钠配制的表面活性剂废水进行降解.实验表明,Freundlich等温吸附方程能很好地描述Fe3+/La...     

Al_2O_3/B-Al-NiO薄膜电致变色性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了B-Al-Nio和Al2O3/B-Al-NiO复合薄膜.采用扫描电镜,电化学测试和透过率测试分析Al2O3薄膜并对B-Al-NiO的变色性能和稳定性进行分析和表征.结果表明Al2O3薄膜对NiO基薄膜的变色效果影响不大,同时有效提高NiO基薄膜的稳定性.     

可见光照射下Fe3+掺杂量对玻璃基TiO2薄膜亲水性能的影响

采用溶胶-凝胶法在普通玻璃衬底上制备了不同Fe3+掺杂量的TiO2薄膜.通过X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、UV-Vis-NIR3600型紫外-可见分光光度计、CA-XP150型水接触角测试仪研究了不同Fe3+掺杂量对TiO2薄膜微观结构、表面形貌、光学性能和亲水性能的影响.结果 表明,所制备的不同Fe3+掺杂量的TiO2薄膜均具有锐钛矿结构;随着Fe3+掺杂量的增大,薄膜样品(镀膜玻璃)在可见光区的平均透过率从70.28％降低到61.45％.当薄膜中Fe3+掺杂量为0.25mol％时,薄膜样品具有最佳的亲水性能,在可见光照射120 min后水接触角降到3.2°;在黑暗中放置20 h后水接触角恢复到4.0°.     

溶胶-凝胶电泳WO_3膜的电致变色特性

采用溶胶-凝胶电泳法制备非晶态WO_8电致变色膜,经过适当条件热处理后,由于H~+(或/和Li~+)离子和电子的双注入,该膜能呈现无色至深蓝色的电致变色效应。其性能为:对应于响应时间t_(res)≈1S时,变色对比度C_R>2:1;开路存贮时间τ_(?)≈64h;变色循环寿命n≈8×10~4次。实验在C/二甲基亚砜+LiClO_4(液体电解质)/WO_8/ITO构成的可逆电池中进行。 讨论了热处理条件、试验电压、膜厚等对胶体膜结构、含水量、光密度变量、循环寿命、着色可逆性及保持特性的影响。     

稀土La2O3掺杂纳米TiO2复合光催化剂的制备与表征

以Ti（OBu）4、La2O3为原料,采用溶胶凝胶法,制备出稀土La2O3掺杂纳米TiO2复合光催化剂,并用SEM、XRO等手段对样品进行了表征。结果表明,所制的稀La2O3掺杂纳米TiO2复合光催化剂样品为球形颗料,TiO2为锐钛矿型,粒径在30nm左右。     

二氧化钛薄膜的制备及性能研究

二氧化钛具有无毒、光催化性能强,热稳定和化学结构稳定,耐腐蚀性能良好等特点,可作为半导体催化材料和耐腐蚀材料。二氧化钛薄膜可以采用物理的方法和化学的方法制备,薄膜态材料在未来将有着潜在的应用。本文结合近年来二氧化钛薄膜的研究进展,介绍了二氧化钛薄膜的制备方法和应用领域,并对未来二氧化钛薄膜的研究进行了展望。     

Co2+掺杂ZnO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的制备及光学性能

本文采用熔融法和热处理制备了Co²⁺掺杂的ZnO-MgO-Al₂O₃-SiO₂(ZMAS)系透明微晶玻璃,基于X射线衍射的结果确定了微晶玻璃的主要晶相为ZnAl₂O₄/MgAl₂O₄,并且随着晶化处理时间的增加,微晶玻璃的物相构成没有发生明显变化,尖晶石相的结晶度和平均晶粒尺寸呈现先增大后减小的趋势。吸收光谱和发射光谱的结果表明Co²⁺进入了尖晶石相ZnAl₂O₄/MgAl₂O₄中,并取代了四面体位置(T_d)的Zn²⁺或Mg²⁺。随着晶化处理时间的增加,样品的吸收光谱强度和发射光谱强度均呈现先升高后降低的趋势,这与X射线衍射结果的变化趋势一致,说明可以通过控制微晶玻璃的结晶度来调控光学性能,这对制备性能优良的微晶玻璃材料具有一定的指导意义。对比了采用不同价态Co的氧化物原料制备的微晶玻璃,结果表明无论是掺杂CoO还是Co₂O₃,微晶玻璃尖晶石相中的Co元素均以Co²⁺形式存在。此外,将所制备的微晶玻璃材料在1 540 nm处的基态吸收截面(σ_gas)同Co掺杂的其他基体材料进行了对比,发现它有望作为可饱和吸收体应用于调Q激光器中。     

镧和铁掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法,制备了TiO2、Fe3+/TiO2、La3+/TiO2、Fe3+-La3+/TiO2光催化剂。考察了焙烧温度、焙烧时间和掺杂离子的种类和用量对催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝性能的影响。制备纯TiO2、Fe3+/TiO2和La3+/TiO2的适宜焙烧温度分别为673,673和773 K,适宜焙烧时间为120min(TiO2)、180min(La3+/TiO2)。La3+/TiO2中La3+的适宜掺杂量为1.0%,Fe3+/TiO2中Fe3+的适宜掺杂量为0.04%,Fe3+-La3+/TiO2中,当La3+的掺杂量为1.0%时,Fe3+的适宜掺杂量为0.02%,相应的脱色率为99.83%,99.51%,98.73%。当掺杂量适当时,4种催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝的活性次序为:La3+/TiO2>Fe3+/TiO2>Fe3+-La3+/TiO2>TiO2。根据XRD结果,由谢乐公式估算出所得光催化剂为纳米粒子。     

TiO2/SiO2自清洁光催化薄膜的制备与性能研究

TiO2薄膜作为一种新型功能材料,其特有的防雾、抗菌、自清洁和光催化等性能成为研究热点。从实际应用角度出发,本研究尝试将SiO2和TiO2两者性能相结合,制备既具有增透减反又具有光催化活性的TiO2/SiO2自清洁薄膜,通过对实验条件的改进与控制,寻找简单低成本的制备工艺。     

Fe~(3+)、Eu~(3+)共掺纳米TiO_2光催化降解N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯

采用溶胶-凝胶-微波法制备Fe3+、Eu3+共掺杂纳米TiO2(Fe/Eu-TiO2),并通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱(FS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积测定(BET)等手段对其进行表征。结果表明:在500℃氮气保护下退火制得的Fe/Eu-TiO2为锐钛矿相纳米颗粒,平均粒径为20—50 nm;对可见光的响应范围为370—770 nm。光催化降解N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯(多菌灵)的实验表明,Fe3+、Eu3+共掺杂对TiO2光催化表现出协同增效作用,在可见光下能产生更多的羟基自由基,对多菌灵降解速率常数kapp为0.046 66 min-1,大于分别单掺Fe3+和Eu3+的TiO2纳米粒子。     

钼离子掺杂对TiO2薄膜光催化性能的影响

采用溶胶法制备TiO2溶胶,用浸渍-提拉方式在普通玻璃表面制成锐钛矿相TiO2薄膜.实验结果表明:最佳镀膜次数为3次;掺杂Mo离子对于提高TiO2膜的光催化活性有明显的促进作用.对薄膜的结构进行了表征:用电镜分析(SEM)及X射线衍射法(XRD)确定了晶型及晶粒的大小;用光电子能谱(XPS)测定了其微观成分及含量.     

镧硫共掺杂TiO2光催化剂的制备及其可见光活性研究

首次采用共沉淀-浸渍两步法合成了一系列新型La3 /S/TiO2半导体光催化剂,并使用透射电子显微镜(TEM)观察了催化剂颗粒的大小和形态.使用氙灯为光源研究了催化剂光降解酸性蓝(AB 62)溶液的催化活性.研究了制备催化剂时焙烧温度、焙烧时间和La3 掺杂量对催化剂活性的影响.结果表明,当La3 掺杂量为2.5%,在300℃下焙烧2 h时,所得催化剂对酸性蓝具有最高的光催化活性.与单一的TiO2和单独La3 或者S掺杂的光催化剂比较,La3 /S/TiO2具有相对较高的催化活性.     

TiO2掺杂Pd2+吸附剂去除废水中Cr6+的实验研究

TiO2掺杂Pd2+作为吸附剂,利用此吸附剂进行了含铬废水的去除试验,并与活性炭吸附法进行了对比,结果表明,对于Cr6+的质量浓度为80mg/L的水样,Cr6+的去除率为99.5%,高于或相当于活性炭吸附法。Cr6+的解析率达到99.6%,吸附剂经再生后可以再行利用。