影响溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜的因素及改性途径

本文采用溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜,主要分析了影响溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜的因素及其改性途径。实验结果表明:采用合适的溶胶-凝胶工艺及改性方法使得TiO_2薄膜具有广阔的应用前景,可望在环保领域废水处理、空气净化、抗菌陶瓷、防雾玻璃等方面取得产业化。     

非水解溶胶-凝胶法制备氧化铝薄膜的反应机制研究

采用非水解溶胶-凝胶法通过浸渍溶胶提拉法在陶瓷过滤管上制备氧化铝薄膜,薄膜孔径分布窄,大小为10 nm左右,晶体粒径大小为20 nm左右。通过XRD、TG-DSC、FE-SEM以及傅立叶变换红外光谱仪测试手段,对非水解溶胶-凝胶法制备氧化铝的反应机制进行了研究。研究结果表明非水解溶胶-凝胶法制备氧化铝薄膜的反应机制为:无水三氯化铝和氧供体醇反应生成铝醇盐,铝醇盐在回流过程中发生非水解缩聚反应生成=Al-O-Al=键合并形成溶胶;溶胶在干燥过程中发生进一步的缩聚及溶剂脱除,形成凝胶,凝胶在900℃左右转变为γ-Al_2O_3,γ-Al_2O_3在1100℃左右转变为α-Al_2O_3。     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛的工艺研究

以钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛。通过对溶胶-凝胶法中各个主要影响因素的考察,得到制备纳米二氧化钛材料的优化工艺条件为:配制无水乙醇与水的混合液,并调节pH=2～3,缓慢加料;钛醇盐与水的摩尔比为2～4,乙醇与钛醇盐摩尔比为6～8,溶胶体系pH=2～3,水解成胶化温度为25℃～30℃。     

Zn掺杂TiO_2光催化剂的制备及降解苯酚的研究

以钛酸四丁酯、乙醇、乙酸、硝酸锌为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备Zn掺杂TiO_2光催化剂,催化降解苯酚。主要研究了锌钛摩尔比、醇钛体积比、焙烧温度、焙烧时间等条件对Zn掺杂TiO_2光催化剂降解苯酚的影响。实验证明,当锌钛摩尔比为0.010、醇钛体积比为8、焙烧温度为500℃、焙烧时间为1.5h时,催化效果最好。     

溶胶-凝胶法的应用研究

为研究溶胶-凝胶法的应用,文章通过研究溶胶-凝胶法的基本原理、工艺过程的影响因素,总结溶胶-凝胶法的优缺点。结果表明,水的加入量、温度、醇盐的滴加速度、反应液的pH都会影响溶胶-凝胶法的产品质量。溶胶-凝胶法可制得的材料主要有以下几大类型:单晶、纤维材料、涂层和薄膜材料、超细粉末材料及复合材料等,有很大的发展前景。     

溶胶——凝胶法简介：第三讲 溶胶—凝胶法工艺过程

1.前言第一、二讲对溶胶-凝胶法的基本原理和所应用的主要原料-金属醇盐作了介绍,本讲主要讨论在应用这一方法制备无机材料时需要考虑的各项主要工艺参数和过程控制。以目前应用较多的硅、铝、钛     

氧化锆气凝胶的结构、制备及应用

ZrO2气凝胶以其独特性质受到人们的广泛关注。就ZrO2气凝胶的结构、性质和制备方法进行了综述,制备方法包括锆醇盐的水解法,沉淀法,醇-水溶液加热法,直接溶胶-凝胶法和滴加环氧丙烷法,滴加环氧丙烷法是制备高性能ZrO2气凝胶非常有发展潜力的方法之一。最后结合ZrO2气凝胶的性质介绍了其应用,尤其是在催化领域的应用。     

异丙醇钛控制水解的小角X射线散射

由金属醇盐水解制备溶胶的方法已广泛应用于溶胶-凝胶法制备纳米孔无机膜,但对金属醇盐水解机理的认识十分有限。通过控制异丙醇钛[Ti(i-OC_3H_7)4]在异丙醇(i-C_3H_7OH)中水解制备TiO_2溶胶,利用小角X射线散射(SAXS)方法研究了由不同H_2O/Ti(i-OC_3H_7)4的反应混合物[Ti(i-OC_3H_7)4:H_2O:i-C_3H_7OH=1:m:30(摩尔比)]形成TiO_2溶胶的过程,探讨了控制Ti(i-OC_3H_7)4水解的过程中胶粒形成与长大的规律。研究结果表明,所合成的TiO_2溶胶的胶粒粒径小于10 nm,胶粒的形成和长大与H_2O/Ti(i-OC_3H_7)4摩尔比密切相关。H_2O/Ti(i-OC_3H_7)4(摩尔比)≥2.0时,随着H_2O/Ti(i-OC_3H_7)4增加,溶胶的稳定性下降。     

溶胶-凝胶法SiO_2的制备及应用进展

综述了溶胶-凝胶法SiO2的制备及SiO2粒子的改性方法,介绍SiO2粒子在Pickering乳液、功能性微球、功能薄膜、聚合物基纳米复合材料等领域的应用。     

溶胶-凝胶法——水溶液合成无机物新法之二

溶胶-凝胶法是以金属醇盐为原料,在有机介质中和催化剂(酸或碱)存在下,进行水解、缩合反应。使溶液经溶胶-凝胶化过程、干燥、热处理后即得玻璃或精细陶瓷粉末的方法。用该法制备的上述产品。纯度高,组成均匀,粉末粒径小,粒度均匀,热处理温度低,是制备玻璃和陶瓷粉末的有效方法之一。本文主要介绍溶胶-凝胶法的特点、工艺过程、反应条件及其在玻璃和精细陶瓷粉末制备方面的应用。     

复杂氧化物陶瓷薄膜的溶胶-凝胶法制备方法

研究以溶胶一凝胶制备复杂氧化物薄膜的方法，此方法我们首先要考虑反应中醇盐的作用。凝胶过程实际上是溶液变成固体，包括醇盐的水解和致密化过程。凝胶的干燥得益于毛细管力的作用，同样，要制备合格的薄膜，还必须考虑薄膜与基层的附着能力。     

溶胶-凝胶法SiO2的制备及应用进展

综述了溶胶-凝胶法SiO2的制备及SiO2粒子的改性方法,介绍SiO2粒子在Pickering乳液、功能性微球、功能薄膜、聚合物基纳米复合材料等领域的应用.     

Fe(Cu)/N改性TiO_2薄膜对盐酸四环素的光催化效果

采用溶胶凝胶法及浸渍提拉法,制备了Fe/N、Cu/N共掺杂以及Fe、Cu、N单一离子掺杂改性的TiO_2薄膜,并进行SEM表征。在紫外光和太阳光照条件下,考察了改性TiO_2薄膜对盐酸四环素的光催化降解效果。结果表明:紫外光照下,Cu、N单一掺杂TiO_2薄膜对盐酸四环素的降解效果较Fe/N、Cu/N共掺杂TiO_2薄膜的效果好。太阳光照下,Cu/N掺杂TiO_2薄膜对盐酸四环素的降解率达到69%,比其他改性TiO_2薄膜的降解效果要好,且制备条件简单易行。     

TiO_2-SiO_2/SiO_2双层复合薄膜制备及折射率调控

采用溶胶-凝胶法制备了具有W型减反特性的Ti O_2-SiO_2/SiO_2复合薄膜,并分别调控了TiO_2及TiO_2-SiO_2混合介质薄膜折射率,探索了不同制备条件对TiO_2薄膜折射率的影响机理。通过场发射扫描电子显微镜、能谱仪、椭偏仪、紫外–可见-红外分光光度计研究了薄膜微观结构、薄膜组分、折射率和光学透过率,通过TFcal软件模拟了双层复合薄膜的光学透过率线型。研究表明:溶胶pH值对TiO_2薄膜折射率影响显著,其影响的前驱体水解速率对折射率的影响占主要作用,并且随着pH值的增大薄膜折射率减小,而水/钛比对薄膜折射率影响不显著。在TiO_2与Si O_2混合溶胶中两者物质的量比为1.2:1.0时,获得可用于制备双层复合W型减反膜系底层的薄膜,其椭偏仪拟合测试折射率约为1.68。最终制备的复合TiO_2-SiO_2/SiO_2薄膜实现了光学宽谱范围380～1100 nm的优良增透效果,最大透过率可达约97%。     

Sn(OBun)4溶胶-凝胶体系的水解缩合反应动力学

研究了乙酰丙酮(acelylacetone)改性Ⅱ三丁醇锡(tinalkoxide)在氢氟酸、盐酸、氢溴酸、硝酸、乙酸和氨催化剂作用下的溶胶-凝胶体系的动力学过程。利用近似线性聚合生长模型求出了不同催化剂作用下改性醇盐的平均缩合反应速率以及溶胶团簇的平均官能度，催化剂对平均缩合反应速率的影响按大小依次为硝酸、盐酸、乙酸、氨水和氢溴酸．各溶胶体系的平均官能度均为略大于2．0。氢氟酸作催化剂的体系产生白色沉淀。催化剂对体系凝胶时间影响大小依次为氨水、乙酸、盐酸、硝酸和氢溴酸。利用部分电荷模型计算了不同催化剂作用下改性锡醇盐分子体系的电荷分布．讨论了不同催化剂对改性锡醇盐水解和缩合反应的催化机理。     

TiCl4乙醇溶液溶胶--凝胶转变过程的研究

以TiCl4作为前驱体,乙醇作为溶剂制备TiO2溶胶,系统研究了TiO2胶体的溶胶-凝胶转变过程,讨论了不同参数(如温度、浓度等)因素对溶胶体系胶凝时间的影响,并对该过程的活化能进行了计算。研究结果表明,TiCl4在与乙醇混合形成溶液的过程中,即与乙醇及乙醇中的微量水发生醇解和部分水解反应,通过脱氯形成钛醇盐。在随后长时间的成胶化过程中,主要是钛醇盐吸收气氛中的水气发生水解缩聚反应,最终形成无机聚合物凝胶。体系的活化能与TiCl4的初始浓度有关。     

TiO_2薄膜陶瓷砖的制备及其亲水性能研究

纳米TiO_2可应用于开发自洁建筑卫生陶瓷,其具有防水雾、易清洗、自清洁的特点使得陶瓷制品具有抗污自洁的能力,同时保持表面洁净。本文采用溶胶-凝胶法制备稳定分散的纳米TiO_2溶胶。同时采用直接涂覆的方法将TiO_2溶胶涂覆在普通陶瓷釉面砖基体上制备了TiO_2薄膜陶瓷砖,并对其亲水性能进行了研究。     

不同制备方法对TiO_2/HZSM-5光催化剂的结构及性能影响

分别以钛氧草酸铵、钛酸丁酯和P25型TiO_2为钛源,相应采用浸渍法、溶胶-凝胶法和固相扩散法制备了三种HZSM-5分子筛负载型纳米TiO_2光催化剂,并在紫外光下对甲基橙(MO)进行了光催化降解性能考察.结果表明,采用方法简单易控制且无需有机溶剂的浸渍法制备的催化剂对MO的去除效果比用溶胶-凝胶法和固相扩散法制备的样品更好.用XRD、UV-Vis DRS和BET等技术对催化剂结构进行表征的结果表明,浸渍法制备的光催化剂具有较大的比表面积,并且TiO_2在分子筛外表面有更好的分散性,导致其具有高的光催化活性.     

TiO_2/ACF复合材料的制备及表征

采用浸渍-提拉法和溶胶-凝胶法制备TiO2/ACF复合光催化材料,用BET、XRD和SEM等进行表征。结果表明,溶胶-凝胶法制备的复合材料由于负载了大量TiO2,其比表面积明显低于浸渍法;浸渍法制备的复合材料随着粘结剂添加量的增加,比表面积呈减小趋势。溶胶-凝胶法制备的复合材料的表面TiO2锐钛晶型较明显,浸渍-提拉法无明显的锐钛晶型。采用浸渍-提拉法制备的TiO2/ACF复合材料,TiO2以粒状负载于ACF表面;溶胶-凝胶法中TiO2在ACF表面形成一层薄膜,由于焙烧,薄膜产生裂隙,暴露出ACF,有利于吸附和催化作用的同时进行。     

溶胶-凝胶法制备铁电薄膜材料研究进展

铁电薄膜是一类重要的功能材料,是近年来高新技术研究的前沿和热点之一.溶胶-凝胶法是制备铁电薄膜的一种重要方法.综述了溶胶-凝胶法制备铁电薄膜的原理(包括水溶液法和醇盐法)、工艺过程(包括前驱体溶液的配制、溶胶的制备、涂覆、凝胶的干燥、热处理)、特点和采用此方法制备出的某些材料的铁电性能.最后指出,溶胶-凝胶法制备铁电薄膜工艺仍需优化和改进,薄膜的质量急待提高,以适应器件的要求.