添加TiO2组元的纳米级三元钛阳极涂层的组织形貌

通过溶-胶凝胶(sol-gel)制备了添加TiO2的RuO2+TiO2/Ti纳米涂层钛阳极,并通过XRD,DTA,TEM分析了TiO2组元对RuO2+TiO2+SnO2/Ti的电极涂层的组织、晶粒尺寸和外观形貌的影响,结果表明,所获涂层为纳米级结构,添加TiO2细化晶粒的效果不显著.研究表明,涂层组成物主要为(Ru,Sn,Ti)O2固溶体,TiO2含量增加,该固溶体仍能稳定存在.退火温度升高后,发生单质Ru的析出,TiO2组元不能阻止涂层析出Ru单质.添加TiO2的涂层晶粒外观成等轴状特征.     

N掺杂TiO2光催化剂的制备与表征

以饱和尿素溶液水解沉淀工艺制备水合TiO2，将水合TiO2在400～700℃的空气气氛下煅烧2h，制得淡黄色的N掺杂TiO2光催化剂。对样品的煅烧过程进行分析，采用XRD，TEM，BET及UV-Vis等对其物相、粒径、比表面积、掺氮量、吸光性能及可见光催化性能等进行测试和表征。结果表明：掺杂氮元素主要以形成配合物分子形式均匀分布在煅烧前驱体中，在TiO2从无定形转变为锐态矿型的过程中，掺杂氮元素以Ti—N化学键的形式进入到Ti02晶格中；该N掺杂TiＯ2光催化剂样品的粒径为10-30nm，比表面积为30～70m^2／g，掺氮量约3％，能吸收波长400nm以上的可见光；样品在波长主峰420nm的荧光灯激发下，反应3h后对2，4一二氯苯酚的光催化降解率超过40％。     

电化学还原TiO2制备金属钛及反应过程的研究

采用熔盐电解法,在900℃熔盐CaCl2中以烧结TiO2为阴极,石墨棒为阳极制备出了金属钛.研究了不同温度下烧结阴极的形貌及其对电解反应的影响.结果表明：600℃下烧结4 h的阴极具有良好电化学反应性能;电解过程中脱氧速度不均匀;TiO2电极的还原是由外向内,由高价向低价再到金属分步进行的;电解还原过程电流效率低约为15%.阴极的孔隙大小和颗粒尺寸会影响电极的反应速度.     

TiO2直接电解还原过程的研究

采用SEM、EDS、XRD等方法对TiO2直接电化学还原产物进行分析,指出TiO2电极的还原是从外向内由高价到低价再到金属逐步进行的.对还原过程中电流、还原气相产物的分析结果表明:还原过程电流效率低,并且电流效率随电解时间延续而降低,阳极产物CO、CO2与阴极中间产物Ca发生副反应以及副反应产物炭黑造成电流短路是电流效率低的主要原因.提高电流效率的途径有两条:一是增大阴、阳极间距,减小副反应的发生;二是使电解池表面熔盐不断导出,或采取某一隔离措施,使副反应产生的炭黑在阴、阳极之间不造成电流短路.     

铝热还原法制备Al-Ti中间合金

在温度为1150～1300℃的冰晶石熔体中,以TiO2为原料、Al为还原剂,制得了含Ti为7.83%～11.80%(质量百分数)的Al-Ti中间合金。讨论了温度、Al2O3加入量及搅拌等参数对Al-Ti合金中Ti含量的影响。研究发现,在石墨坩埚内还原的Al-Ti中间合金,Ti主要以TiAl3和TiC的形式存在;冰晶石熔体中TiO2的添加量相对于金属Al过剩时,会产生爬壁现象。     

氮掺杂二氧化钛薄膜的制备与光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂改性的TiO2薄膜,用表面形貌仪、扫描电镜和光电子能谱仪等分析薄膜的厚度、表面形貌和成分,研究了薄膜对亚甲基蓝的光催化降解速率.结果表明,通过加入尿素实现了氮离子在TiO2晶格间的间隙掺杂和替位掺杂.薄膜厚度在50～200 nm之间,表面平整.氮离子掺杂使TiO2薄膜的光催化活性大大提高,当氮掺杂TiO2薄膜中N/Ti原子比为0.015时,单层氮掺杂TiO2薄膜降解亚甲基蓝一半所需要的时间为2.5 h.     

Mg2+掺杂TiO2薄膜的制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯和Mg(NO3)2为原料,采用溶胶-凝胶法在较低的热处理温度下制备了Mg2+掺杂的TiO2薄膜,并研究了TiO2薄膜光催化降解甲基橙的情况.采用DTA、XRD、SEM等研究测试手段,发现通过溶胶-凝胶法在TiO2溶胶中加入Mg(NO3)2的方法,可以降低TiO2从无定型到锐钛矿相和锐钛矿相到金红石相的晶型转变温度,并在600C热处理条件下,获得了具有锐钛矿相和金红石相混晶的TiO2薄膜,通过甲基橙水溶液光催化实验表明:其光催化活性高于未掺杂TiO2薄膜的光催化活性.     

TiO2可见光光催化的研究进展

综述近年来有关以TiO2在可见光照射下对污染物进行光催化降解作用的研究进展，讨论了TiO2制备方法、制备过程和结构表征，阐述了TiO2在紫外光和可见光下的光催化机制，指出了TiO2研究进程中存在的主要问题、发展前景及今后的研究方向。     

不锈钢表面TiO2改性层在H2SO4溶液中的电化学行为研究

利用双层辉光离子渗金属技术，在不锈钢表面形成渗Ti层，渗金属温度为950℃，然后将渗钛试样置于GSL-1600X真空管式高温炉进行热氧化形成金红石型TiO2改性层，氧化温度为750℃。利用电化学腐蚀系统对改性层及基体在0．5mol／L的H2SO4溶液中进行电化学对比实验。结果表明，不锈钢表面形成了致密、均匀的TiO2改性层，改性层由沉积层和扩散层组成，厚度约6μm；Ti-O改性层明显提高了不锈钢在0．5mol／L的H2SO4溶液中的耐蚀性。     

有序TiO2纳米管阵列膜材料的研究进展

综述了近年来有序TiO2纳米管阵列薄膜的制备、性质及其在能源、环境、生物组织工程等领域应用的研究进展.     

H2O2在TiO2可见光催化反应中的作用机理

以锐钛矿、金红石及混晶TiO2作光催化剂,研究了H2O2在TiO2可见光催化反应过程中的作用机理.结果表明,H2O2在TiO2表面活性位吸附后可拓宽TiO2的光吸收范围至可见光区;通过对反应体系的荧光光谱分析显示,金红石型TiO2在H2O2存在条件下,经可见光激发可持续稳定产生羟基自由基-OH.光催化实验表明,往反应体系中加入H2O2后,3种光催化剂均能可见光催化降解苯酚,且金红石型TiO2显示出最高的催化活性,反应120 min对苯酚的降解率达80%;在TiO2可见光催化反应过程中,由锐钛矿型TiO2经一系列复杂反应产生H2O2,生成的H2O2虽只是一中间产物,但对污染物的可见光催化降解起决定性作用.     

TiO2纳米管阵列生长进程及微观结构的研究

采用高纯度的Ti箔作为阳极,以Pt片为阴极,在0.1%～1.0%HF水溶液中,电压0.4～14.5 V,温度5～40℃范围内进行恒压阳极氧化制备TiO2膜.使用电化学工作站测试了线性扫描阳极极化曲线及阳极氧化过程中的电流密度-时间曲线;并使用扫描电子显微镜对氧化膜的平衡形貌进行观察;研究了阳极氧化时间、电压、电解液浓度以及温度对平衡生长氧化膜结构的影响.结果表明:阳极氧化工艺参数对氧化膜的形成速度、纳米孔孔径、纳米管阵列长度有显著影响.增大电解液浓度以及升高电解液温度,均有利于加快形成结构稳定的氧化膜,表现在到达氧化膜稳定生长的时间缩短,且平衡时纳米管的平均长度缩短.随电压增大,氧化膜生长加速,但获得平衡生长的时间相对延长;纳米孔孔径及纳米管的长度都随之增大.     

TiO2/O''''-Sialon界面反应过程

以反应烧结的O'-Sialon和金红石型TiO2为研究对象,设计制备了TiO2/O'-Sialon扩散偶,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电子探针微区分析(EPMA)等方法,对扩散偶的扩散界面及垂直于界面的断面进行了物相分析、形貌观察及元素面分布分析,并在此基础上探讨了TiO2/O'-Sialon界面反应过程.XRD结果表明:TiO2与O'-Sialon在界面处发生反应生成TiN和SiO2,但在1 200℃时扩散反应程度微弱,界面处存在Sm2O3偏析,并且与SiO2生成Sm2Si2O7;SEM照片显示TiO2/O'-Sialon界面处存在不规则硅酸盐熔融层;EPMA元素面分布分析表明Ti、Si等元素富集于硅酸盐熔融层内,只有微量元素扩散至基体内.综合分析结果得出,TiO2/O'-Sialon界面反应过程可分为三个阶段:物理接触阶段、熔融层形成及元素富集阶段、熔融层增长阶段.     

TiO2薄膜的光电效应在金属防腐蚀中的应用

TiO2涂层的光电化学防腐蚀性能的研究还处于初期,主要是理论探索方面的研究.本文简述了目前所认识的TiO2防腐蚀机理,以及TiO2涂层用于铜、不锈钢、碳钢上的研究现状.      

Mo的掺杂方式对TiO2光催化活性的影响

通过溶胶凝胶法制备了以不同方式和不同浓度掺Mo的TiO2薄膜.通过X射线衍射(XRD)、UV-VIS透射光谱、电化学阻抗谱分析了Mo对TiO2薄膜晶粒结构、光吸收性能、阻抗的影响.甲基橙光催化降解实验表明,钼的最佳掺杂方式为在薄膜底层掺杂,在表层及体相掺杂的效果均比未掺杂的TiO2差;其中以Mo的摩尔分数为1.0%、在薄膜底层掺杂时TiO2薄膜的光催化活性最佳.并从载流子分离效率方面讨论了掺杂方式及掺杂浓度对光催化活性的影响.     

TiO2对镁锰牺牲阳极材料显微组织和电化学性能的影响

研究了含TiO2的熔剂对镁锰牺牲阳极材料显微组织和电化学性能的影响。结果表明，用含TiO2的熔剂对Si和Fe含量较高的纯镁处理后，镁熔体的Si和Fe的含量分别降到了0．0045％和0．005％。金相观察表明。TiO2的加入细化了晶粒。根据镁钛二元合金相图和X衍射图谱，有微量的钛固溶于镁基体中，并且没有发现第二相。当采用含20％TiO2的熔剂处理镁熔体时，镁阳极的电化学性能已经达到了行业标准。     

AZ31镁合金双稀土转化膜的TiO2溶胶处理

采用TiO2溶胶对双稀土转化膜进行处理,膜的表面形成了新的膜层.SEM表明经TiO2溶胶处理后双稀土转化膜表面有新物质覆盖在裂纹中,使裂纹减小,未露出内层膜,膜层变得均匀完整.极化曲线和交流阻抗对TiO2处理后的双稀土转化膜进行电化学测试,表明采用TiO2处理后试样的腐蚀电位由-1.143 V升高到-0.747V,腐蚀电流密度降低了两个数量级,并且交流阻抗谱的容抗弧半径增大,极化电阻由1.61 kΩ增大到1.81 kΩ,试样的耐腐蚀性得到了明显的提高.     

微弧氧化+电解液修饰法制备TiO2薄膜的光催化性能

在微弧氧化法制备TiO2光催化薄膜的过程中,采用向电解液中添加氧化物的方法对薄膜进行改性.实验结果表明,过渡金属、重金属及稀土元素掺杂可在不同程度上影响薄膜的光催化性能,其中,V,Ag,Ce元素掺杂可使光催化120min的降解率提高10%以上.采用半导体掺杂也能很好地提高TiO2薄膜的光催化性能,其中以SnO2效果最好.实验表明,V2O5添加量在0.5mmol/L或SnO2添加量在1.0 mmol/L时,生成的TiO2薄膜光催化效果最好.XRD及SEM分析表明,掺杂不改变TiO2晶型,改性后的TiO2光催化薄膜增厚,微弧放电形成的孔道变小,表面积增加.     

CaCO3的掺杂对TiO2电解过程的影响

采用熔盐电解法，将掺杂CaCO3的TiO2烧结体（作为阴极），在900℃熔盐CaCl2中还原成金属钛。借助SEM，EDS及XRD分析了烧结后的阴极形貌、成分及相组成，考察CaCO3对电解提取钛反应的影响。结果表明：在TiO2阴极中掺杂CaCO3可以增加烧结后的阴极片孔隙度，并影响TiO2颗粒尺寸的大小，有利于加快阴极电解反应的速度，提高电解效率。     

TiO2涂层耐蚀性能研究

用溶胶－凝胶法在碳钢表面制备TiO2涂层。用正交设计法对水解反应温度、涂覆次数、热处理温度和时间等4因素进行了优化，并考察了上述4 因素对涂层在10％H2SO4介质中的耐蚀性能的影响。