磁性纳米TiO2/SiO2/Fe3O4光催化剂的制备及表征

以纳米Fe3O4磁粉为核心，采用溶胶一凝胶法制备了TiO2／SiO2／Fe3O4复合光催化剂．用XRD、TEM及元素分析对其结构和表面形貌进行了表征．以具有偶氮染料结构的甲基橙水溶液为目标反应物，评价其光催化活性．结果表明，所制TiO2／SiO2／FeaO4样品为双层包覆型结构，SiO2为中间层，最外层是锐钛矿型的TiO2,该复合光催化剂对甲基橙溶液有较高的光催化活性，并具有可利用其磁性回收重用的特点，应用前景广泛。     

纳米复合材料TiO2/ZnFe2O4的制备及光催化性能

用高分子网络凝胶法制备TiO2/ZnFe2O4纳米复合材料,研究了掺杂ZnFe2O4对TiO2平均粒径、晶型及其光催化性能的影响.结果表明,掺杂的ZnFe2O4纳米晶高度分散、均匀地分布在TiO2表面,促进了TiO2向稳定的金红石相转变,并抑制了晶粒的长大.ZnFe2O4掺杂量为2%的TiO2/ZnFe2O4粉体在500℃煅烧后,在可见光范围内具有最佳的次甲基蓝降解效果,降解率达到100%.ZnFe2O4的掺杂扩展了TiO2的光谱响应范围.     

NiO-V2O 5/SiO 2光催化材料的结构和光吸收性能

采用表面改性法制备了SiO2负载的复合半导体材料NiO-V2O5．用BET、TPR、XRD、Raman、TEM、IR和UV-Vis DRS技术对固体材料的结构和光吸收性能进行了表征．结果表明V2O5在载体表面以微晶形式存在，粒径约为10nm，NiO和V2O5复合后部分形成了Ni^2＋-O-V^5＋键联，而且NiO和V2O5在固体材料表面有相互修饰作用．NiO的加入有助于提高V2O5在载体SiO2表面的分散程度，抑制V2O5的聚合，减小微晶尺寸，而且可以增强固体材料的光吸收性能，提高复合半导体对光能的利用率．     

TiO2-SiO2双组分膜结构与光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同Si／Ti比的TiO2-SiO2双组分膜．用紫外光照射亚甲基蓝的分解实验比较薄膜的光催化性能．通过XRD、FTIR、HRTEM、FE—SEM、AFM以及UV—VS—NIR分光光度计等分析手段对薄膜的结构和光学性能进行了表征．结果表明：适量SiO2的引入，显著提高了TiO2薄膜的光催化活性，Si／Ti比为0．2时薄膜的光催化活性为最佳．SiO2引入TiO2薄膜后，生成了Ti—O—Si玻璃相和无定形SiO2，这两种物相聚集在TiO2晶界周围，有效地阻止了TiO2的晶粒长大，提高了锐钛矿相向金红石相的转变温度，使复合薄膜经过500℃热处理后，只有锐钛矿相存在，有利于薄膜的光催化活性的提高．     

氢氧焰燃烧合成核壳结构纳米 TiO2/SiO2复合颗粒及机理分析

利用多重射流氢氧焰燃烧反应器，通过控制进料方式，以TiCl4和SiCl4为原料合成了具有典型核壳结构的纳米TiO2／SiO2复合颗粒，并分析了氢氧焰燃烧合成过程中核壳结构的形成机理．在纳米TiO2／SiO2复合颗粒中，无定形的SiO2均匀地包覆在晶态TiO2颗粒表面形成核壳结构，引入SiO2不但有效抑制TiO2晶粒的生长，而且抑制了锐钛相向金红石相的转变．在TiCl4和SiCl4次序进料时，TiCl4优先反应并通过成核生长生成TiO2纳米颗粒，SiCl4反应生成的SiO2通过在TiO2颗粒表面非均相成核生长，形成核壳结构的纳米复合颗粒．     

TiO2对CaO-Al2O3-SiO2系玻璃晶化机理的影响

使用差热分析（DTA）方法研究了TiO2对CaO－Al2O3－SiO2系玻璃晶化机理的影响，发现在CaO－Al2O3－SiO2系玻璃中，引入TiO2有助于玻璃网络聚合程度的降低，从而导致玻璃的粘度减小，转变温度Tg和析晶峰温度Tp的降低.玻璃的析晶难易程度和析晶峰温度的高低不存在相互对应关系．CaO－Al2O3－SiO2系玻璃中，不管是否加入TiO2，均以表面晶化为主，TiO2的晶核剂效果不显著．充分的核化热处理也不能促使含TiO2的CaO－Al2O3－SiO2系玻璃发生体积晶化，TiO2的含量越高，核化热处理后玻璃的表面晶化效果越显著．     

Al2O3异质复合对TiO2纳米晶晶型转变和晶粒生长的影响

以Al2O3为异质相，采用液相共沉淀法，考察了异质相的复合及复合量对TiO2纳米晶晶型转化、晶粒生长及紫外-可见光吸收性能的影响，同时对其复合结构进行了初步解析．结果表明：TiO2晶经Al2O3复合后，其相变过程和晶粒生长均得到显著的抑制，900℃仍完全是锐钛矿结构，950-1050℃之间为良好的混晶结构；950℃晶粒呈球形，粒径平均在20—30nm左右，分散均匀，其紫外-可见光吸收特性较700℃纯TiO2晶有较大的提高．     

TiO2/SnO2复合薄膜的低温制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法合成了TiO2溶胶和SnO2溶胶，使用浸渍提拉法在低温下制备出底层为金红石型SnO2，表层为锐钛矿型TiO2的复合膜．考察了不同SnO2薄膜层数对TiO2／SnO2复合膜光催化活性的影响，并对其光催化活性提高的机理进行了探讨．结果表明，SnO2层的加入能有效提高TiO2薄膜的光催化活性，随着SnO2薄膜层数的增加，光催化活性先增大后减小，但始终高于单一的TiO2薄膜．这是由于SnO2的导带电位低于TiO2的导带电位，SnO2的价带电位高于TiO2的价带电位，紫外光照下，TiO2中产生的光生电子注入到SnO2层，SnO2中空穴注入到TiO2层，有效抑制了薄膜内电子-空穴对的复合，增加了复合薄膜表面空穴的浓度，因而光催化活性得到了显著的提高．     

TiO2/SiO2薄膜中的相界扩散及晶化行为研究

本文研究了溶胶一凝胶法制备TiO2／SiO2复合薄膜的晶化行为以及复合薄膜与过渡层的相界扩散采用X-ray衍射分析了50TiO2／50SiO2薄膜中TiO2的析晶特征，研究表明，随热处理温度的升高，薄膜的结构由非晶转变为在SiO2玻璃网络中析出的锐钛矿相，再到锐钛矿和金红石二相共存，最后转变为金红石相，并伴随有磷石英和方石英的析出，且其晶粒尺寸也在逐渐增大．AES分析给出了过渡层的气孔率对复合膜中Ti的扩散能力的影响以及复合膜与过渡层之间碳的分布．SEM及EDS进一步揭示了薄膜表面存在亚微米不均匀区域，在此区域中碳的含量较高．在氧气中，提高热处理温度，可以降低碳的含量.     

TiO2/SiO2复合薄膜的晶化特征和结构转变研究

对TiO2／SiO2复合薄膜的晶化特征进行了分析，研究表明，随着TiO2含量的增加，其晶化温度降低，而由锐钛矿相完全转变为金红石相的速度减慢．SiO2的析晶温度也随着TiO2含量的增加而降低，即TiO2具有诱导SiO2析晶的作用．锐钛矿晶粒尺寸的增加幅度随着TiO2含量的降低和热处理温度的升高而增大．其晶粒尺寸的大小与热处理时间的平方根成正比．认为由于TiO2含量的不同，造成薄膜中由锐钛矿相完全转变成金红石相的速度差异主要来自于薄膜中应力的作用．     

HNO3处理对TiO2纳米薄膜的光催化活性和表面微结构的影响

通过sol-gel工艺分别在钠钙玻璃和预涂SiO2涂层的钠钙玻璃基体上制备了TiO2光催化纳米薄膜．然后用1mol／L HNO3水溶液对煅烧后的薄膜进行酸处理。用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和紫外可见光谱(UV—VIS)对酸处理前后TiO2纳米薄膜进行了表征。用甲基橙水溶液的光催化脱色来评价TiO2薄膜的光催化活性。结果表明：SiO2涂层能有效阻止钠离子从玻璃基体向TiO2薄膜的扩散，普通玻璃表面的TiO2纳米薄膜经HNO3处理后，薄膜的光催化活性明显增强。这是由于TiO2纳米薄膜中的钠离子浓度降低以及表面羟基含量增加的缘故。     

超临界流体干燥法制备TiO2/ Fe2O3 和TiO2/ Fe2O3/ SiO2 复合纳米粒子及光催化性能

以TiCl₄ 、Fe (NO₃ )₃·9H₂O 和Na₂SiO₃19H₂O 为原料, 采用溶胶凝胶法结合超临界流体干燥法(SCFD)制备了纳米级TiO₂/ Fe₂O₃ 和TiO₂/ Fe₂O₃/ SiO₂ 复合光催化剂。以光催化降解苯酚对所得催化剂的催化活性进行了评价。结果表明, 纳米TiO₂/ Fe₂O₃ 复合粒子与单组分TiO₂ 比较, 复合粒子光催化活性高于单组分的TiO₂, 6h 苯酚降解率高达95.9 %。SiO₂ 的加入可以抑制纳米粒子粒径的长大和晶相的转变, 增强TiO₂ 纳米粒子的热稳定性。复合光催化剂中Fe₂O₃ 最佳掺入量为0.06 %, SiO₂ 最佳掺入量为10 %(摩尔分数) 。并用XRD、TEM 和FTIR 等手段进行了表征。TiO₂ 以锐钛矿型形式存在, SiO₂ 以无定性形式存在。比较了不同制备方法制得的TiO₂/ Fe₂O₃ 复合光催化剂, 得出超临界干燥法制备的光催化剂具有粒径小、比表面积大、分散性好、光催化活性高等特点。采用超临界流体干燥可直接得锐钛型纳米复合光催化剂。     

阴极共电沉积法制备 Fe 3+掺杂 TiO 2纳米薄膜及其可见光活性

研究了阴极共电沉积制备Fe^3＋掺杂TiO2纳米薄膜（Fe-TiO2）的新方法.应用该方法、溶胶-凝胶法和浸渍法分别制备了具有可见光响应的Fe-TiO2光催化剂.并用XRD、SEM、EDS和UV-vis吸收光谱对Fe-TiO2进行了表征.结果表明,与溶胶-凝胶法和浸渍法相比共电沉积法不仅能有效地实现Fe^3＋在TiO2中的均匀分布,而且,得到的光催化剂具有最大的比表面积和最好的光降解活性.Rhodamine B（RhB）降解实验表明,在RhB光降解中存在光敏化和光催化降解的协同效应.     

纳米晶铁酸锌和铁酸镧的合成与表征

用硬脂酸凝胶法制备了尖晶石型ZnFe2O4和钙钛矿型LaFeO3纳米晶，通过热重差热（TG-DTA）、X射线粉末衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和BET比表面吸附，对纳米粒子的组成、结构、形貌、粒径进行了分析和表征．     

Mn2+掺杂多孔CdIn2S4光催化剂的制备及催化制氢性能

为提高光催化剂的比表面积,以十二烷基磺酸钠(SDS)为模板剂,采用水热法制备出系列Mn2+掺杂的CdIn2S4多孔光催化剂.通过XRD、FESEM、UV-Vis、XPS等分析手段对催化剂进行了表征,考察了掺杂Mn2+浓度对多孔CdIn2S4光催剂的形貌结构和可见光催化产氢性能的影响.结果表明,Mn2+掺杂影响催化剂的晶...     

Preparation and photocatalytic properties of nanometer-sized magnetic TiO2/SiO2/CoFe2O4 composites

Magnetic TiO2/SiO2/CoFe2O4 nanoparticles (TiO2/SCFs) were prepared by a sol-gel process in a reverse microemulsion combined with solvent-thermal technique. TiO2/SCFs were characterized by Fourier transform infrared spectrometry, thermogravimetric analysis-differential scanning calorimetry, X-ray diffraction, Raman spectrometry, TEM, BET specific surface area measurement, and magnetic analysis. Structure analyses indicated that TiO2/SCFs presented a core-shell structure with TiO2 uniformly coating on SiO2/CoFe2O4 nanomagnets (SCFs) and typical ferromagnetic hysteresis. TiO2/SCFs showed larger specific surface area and better photocatalytic activities than TiO2 and TiO2/CoFe2O4 photocatalysts prepared by the same method. The doping interaction between TiO2 and CoFe2O4 reduced thanks to the inert SiO2 mesosphere.     

Ag/TiO2薄膜结构和光催化性能研究

采用溶胶-凝胶技术制备了Ag掺杂的TiO2薄膜.用XRD、氮吸附法、UV-VIS-NIR分光光度计以及XPS对Ag掺杂后TiO2薄膜结构的变化进行了分析;用分光光学法通过在紫外光照下分解亚甲基蓝的实验比较了TiO2薄膜与Ag/TiO2薄膜的光催化性能.结果发现,掺杂适量的Ag有助于TiO2薄膜光催化氧化性能的提高,原因在于:（1）Ag通过引入耗尽层提高了TiO2的电荷分离能力,并吸引空穴向薄膜表面移动,结果使薄膜表面空穴的浓度提高,薄膜光催化效率提高;（2）Ag减小了TiO2粒子的粒径,使TiO2禁带宽度增大,薄膜光催化氧化的能力提高;（3）Ag掺杂后,TiO2薄膜表面对-OH基和水的吸附增加,使光照后TiO2薄膜表面活性自由基·OH的浓度增加,空穴向薄膜所吸附物质的转移能力提高.