可见下亲水性TiO2薄膜的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了具有可见光活性的掺氮TO2薄膜,通过X射线衍射分析和原子力显微镜研究了其晶相组成、表面形貌及表面粗糙度;为确定氮的掺杂方式,用X射线光电子能谱对试样的表面态进行测试;并对掺氮TiO2薄膜亲水性的维持情况及在可见光照射下的亲水性恢复情况进行了研究.实验结果表明,掺氮TiO2薄膜的相组成为锐钛矿或锐钛矿与金红石的混合相,薄膜中大量的纳米微孔结构及尖锐的峰状突起增加了表面的粗糙度.掺入TiO2薄膜晶格中的氮原子显著地提高了薄膜在可见光照射下的亲水性.在无光照的条件下,掺氮TiO2薄膜的亲水性可维持20 d以上;经可见光照射后,掺氮TiO2薄膜的亲水性能够恢复.     

TiO_2-SiO_2复合氧化物的制备及其催化性能的研究进展

综述了采用溶胶-凝胶法、沉淀法、水热法、微乳液法、化学气相沉积法和液相浸渍法制备TiO_2-SiO_2复合氧化物的研究进展,详细分析了溶胶-凝胶法的不同制备条件对TiO_2-SiO_2复合氧化物性质的影响,添加SiO_2可改善TiO_2的比表面积和热稳定性。同时简要概述了TiO_2-SiO_2复合氧化物在光催化、异构化、氧化和酯交换反应以及作为催化剂载体方面的应用,并提出了目前研究中存在的问题及解决途径。     

纳米CeO2基电解质薄膜电性能实验研究

研究了不同热处理温度和不同测试温度下,纳米CeO2基薄膜的电性能.结果表明,纳米CeO2基薄膜在热处理温度为600℃和900℃时,其伏安特性曲线近似为线性特征;在热处理温度为700℃和800℃时,其伏安特性曲线中存在VCNR现象.结合纳米CeO2基薄膜的XRD图,对纳米CeO2基薄膜的电性能进行了理论分析和讨论.     

二氧化钛薄膜的低温制备及其性能表征

通过过氧钛酸溶液陈化转晶在较低的温度下制备了具有锐钛矿晶型的氧化钛溶胶,继而用提拉涂膜法在普通玻璃表面制备了具有光催化活性和光致超亲水性的纳米氧化钛薄膜.实验通过FTIR、Uv-Vis、XRD等表征手段分析了不同陈化条件对所得氧化钛溶胶和薄膜性质的影响.结果表明,陈化温度和陈化时间直接决定了所得锐钛矿溶胶的性质,从而影响到所得薄膜的不同光催化活性.     

纳米TiO2薄膜的制备及对乙烯工业废水的光催化降解

采用溶胶-凝胶法，在玻璃载片上负载纳米TiO2薄膜，并通过对乙烯工业废水的光催化降解实验来评价其活性。正交实验结果表明，溶胶制备的最佳条件为：采用滴加方式加水，加水量为1.2mL，TNB与C4H9OH，AcAc，CH3COOH的体积比分别为1：10， 5：2，1：1， AcAc与NH(C2H5O)2的体积比为1：1。用正丁醇作为溶剂，负载2层膜，在煅烧温度为420℃、煅烧时间为1h、光催化降解时间为2.5h时，制备的纳米TiO2薄膜对乙烯工业废水的光催化降解效果最佳，降解率达到84.7%。XRD和红外光谱表征结果表明，所制备的薄膜为纳米TiO2薄膜，晶型为锐钛矿型，平均粒径为12.49nm。     

Fe-V共掺杂TiO_2高性能吸附剂的制备与表征

通过溶胶凝胶法、水热法和共沉淀法,分别以钛酸丁酯、异丙醇钛、硫酸钛、四氯化钛为钛源合成了一系列Fe-V共掺杂的纳米TiO_2吸附剂,研究了钛源、制备方法及煅烧温度对吸附剂吸附效果的影响,并采用XRD,SEM,EDX,TG-DTA,FTIR等手段分析了吸附剂的结构。实验结果表明,Fe-V共掺杂明显提高了TiO_2的吸附活性,其中以四氯化钛为钛源、通过共沉淀法制备、350℃焙烧处理的Fe-V共掺杂TiO_2具有最佳的吸附活性,30 min内对质量分数1.0×10~(-5)亚甲基蓝的脱色率可达97%以上;该吸附剂循环使用8次仍具有较高的吸附性能,且四氯化钛为较廉价的钛源,因此该高效吸附剂具有良好的工业应用前景。     

钴氮共掺杂TiO_2的制备及其光催化活性

以钛酸四丁酯为原料,采用沉淀-浸渍法制备了N和Co共掺杂纳米光催化剂Co/N/TiO_2。采用紫外-可见漫反射、X射线衍射和透射电子显微镜等技术对催化剂的吸光性能、结晶形态和粒径进行了表征。以活性艳蓝X-BR溶液为光降解模型,评价了Co/N/TiO_2的可见光催化活性,并与AEROXIDE TiO_2 P25的性能进行了对比。实验结果表明,在n(Co):n(N):n(Ti)=0.16:0.2:1、煅烧温度400℃、煅烧时间2.5 h的最优条件下制备的Co/N/TiO_2为单一的锐钛矿相,平均粒径为11.1 nm,比表面积为140.77 m~2/g;且Co/N/TiO_2的吸收边红移现象显著,吸收可见光的性能强,具有良好的可见光催化活性,在纯粹可见光(波长大于400 nm)下对活性艳蓝X-BR溶液的降解率达到87.50%。     

CuMn_2TiO_6催化剂的制备及其甲烷催化燃烧性能

用溶胶-凝胶法制备了CuMn_2TiO_6,CuTiO_3,Mn_2TiO_5,CuMn_2O_4催化剂,又分别采用共沉淀法和浸渍法制备了CuMn_2TiO_6催化剂;采用XRD、H_2-TPR、N_2吸附-脱附和TEM等方法对催化剂的结构进行了表征,在小型固定床连续流动反应装置上评价了催化剂的甲烷催化燃烧性能,分析了催化剂的元素组成和制备方法对催化剂的结构和活性的影响。实验结果表明,Ti组分的引入可抑制晶粒的生长,提高催化剂的还原性,从而使催化剂的活性提高;共沉淀法制备的CuMn_2TiO_6催化剂具有较高的活性,在432℃、气态空速12 000 h~(-1)的条件下,可使甲烷转化率达到90%。Mn_2O_3和Cu_(1.5)Mn_(1.5)O_4是催化剂的主要活性物种,且Cu_(1.5)Mn_(1.5)O_4的活性高于Mn_2O_3。     

碱金属掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂K^＋或Cs^＋的纳米TiO2催化剂。以甲基橙为目标降解物,研究了K^＋或Cs^＋的掺杂量对纳米TiO2光催化活性的影响,讨论了催化剂加入量以及催化降解时间对甲基橙降解效果的影响。结果表明,适量掺杂K^＋能够提高TiO2的光催化活性,最佳掺杂量（摩尔分数）为1％;掺杂Cs^＋只会降低TiO2的光催化活性。对浓度为20mg／L的甲基橙溶液进行催化降解,催化剂K^＋-TiO2（K^＋掺杂量1％）最佳用量为2g／L,降解时间60min,甲基橙的降解率可达98％。     

纳米TiO2薄膜制备技术研究进展

对纳米TiO2薄膜的各种制备技术,包括基于溶胶一凝胶的涂层技术、电沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、自组装制膜等技术的研究进展进行了综述。并对纳米TiO2薄膜制备的研究方向提出建议。     

TiO2纳晶多孔薄膜的制备及性能研究

以钛酸四丁酯和二乙醇胺为原料,无水乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳晶多孔薄膜,考察了制备过程中水加量和焙烧温度等因素对TiO2纳晶多孔薄膜性能和结构的影响。以邻苯二甲酸酐与金属锶盐为原料,钼酸铵为催化剂,合成了酞菁锶及其磺化物。用磺化酞菁锶敏化TiO2纳晶多孔薄膜并用紫外-可见光谱进行表征,结果表明,敏化后的TiO2薄膜的吸收峰覆盖了整个可见光区,从而大大提高太阳光的利用率。     

溶胶-凝胶法制备氮掺杂TiO_2的制备条件优化

以二乙醇胺为氮源,乙酸为抑制剂,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂TiO_2。以苯酚为污染物,在模拟太阳光(氙灯)下,考察了氮掺杂TiO_2制备过程中水用量、乙酸用量、乙醇用量、二乙醇胺用量、陈化温度、煅烧温度和煅烧时间7个因素对氮掺杂TiO_2光催化活性的影响,并采用正交实验优化了氮掺杂TiO_2的制备条件。实验结果表明,煅烧温度对氮掺杂TiO_2的光催化活性具有非常显著的影响;最优的制备条件为:n(钛酸四丁酯):n(水):n(乙酸):n(乙醇):n(二乙醇胺)=1:462:17 3:3:0.4(n(钛酸四丁酯)=0.015 mol),陈化温度为45℃,煅烧温度为400℃,煅烧时间为4 h。在此条件下制备的氮掺杂TiO_2对苯酚光催化反应3 h,其降解率达到75.13%,是未掺杂氮TiO_2的1.7倍。     

Zr和S共掺杂TiO_2光催化剂的制备及性能

用固相浸渍法制备了Zr和S共掺杂TiO2(Zr-S-TiO2)光催化剂,用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见光漫反射等手段对Zr-S-TiO2光催化剂进行了表征。以可见光光解水制氢为探针反应,考察了Zr-S-TiO2光催化剂的活性。实验结果表明,Zr和S共掺杂提高了TiO2对可见光(波长大于420nm)的吸收,减小了TiO2的平均粒径,使TiO2晶格畸变应力增大,促进了光生电子-空穴对的分离,从而提高了TiO2催化可见光光解水制氢反应的活性。当n(S)∶n(Ti)=6∶1、煅烧温度500℃、Zr掺杂量(质量分数)为0.75%时,Zr-S-TiO2光催化剂制氢的活性最高。     

TiO_2纤维的制备、表征及其光催化活性

采用常压乙二醇法制备出在可见光下具有较高催化活性的TiO2纤维。扫描电子显微镜表征结果表明,TiO2纤维直径为0.8～2.0μm、长度为5～25μm;BET比表面积和X射线衍射表征结果表明,随焙烧温度的升高,比表面积减小,TiO2纤维晶型逐渐由锐钛矿型向金红石型转变;紫外-可见漫反射光谱分析结果表明,TiO2纤维在可见光区有明显的吸收。在可见光下对甲基橙和苯酚的降解实验表明,焙烧温度为400℃时TiO2纤维的催化活性最好,对甲基橙和苯酚的降解率分别达到90.3%和84.0%;所制备的TiO2纤维比溶胶-凝胶法制备的锐钛矿型TiO2在可见光下具有更好的催化活性,原因是其能带间隙减小和吸收波长扩展到可见光区所致。     

Obtaining Thin Film of SnO2/Cu2O and Characterization by X-Ray Diffraction

Thin films of tin and copper oxide forming heterojunction are being studied for applications in photovoltaic systems. The procedure for obtaining such a film was based on the technique of spray pyrolysis with working temperature of 600 ℃. The XRD （X-ray diffraction） showed the formation of tin oxides （SnO2） and copper （Cu2O） and its structural parameters are a, b and c, 4.7534 A^°, 4.7534 A^°, 3.1998 A^° （tetragonal form） and 4.2580 A^°, 4.2580 A^°, 4.2580 A^° （cubic form）, respectively. Highseore Plus program was used for phase identification and DBWSTool2.4 program used for refinement. The grain size was estimated by Williamson-Hall.     

Cu~(2+)/TiO_2-SiO_2催化剂的制备及其光催化降解气相间二甲苯的性能

以钛酸丁酯、正硅酸乙酯和硝酸铜为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了Cu2+/T iO2-S iO2催化剂,分别用X射线衍射、BET比表面积测试、透射电子显微镜、紫外-可见光谱和傅里叶变换红外光谱对其进行了表征;以间二甲苯为代表物,评价了Cu2+/T iO2-S iO2催化剂对气相挥发性有机物的光催化降解活性,并讨论了复合S iO2和掺杂Cu2+的Cu2+/T iO2-S iO2催化剂对光催化降解间二甲苯活性的影响。实验结果表明,在500℃煅烧后的Cu2+/T iO2-S iO2催化剂呈锐钛矿结构,粒子分布均匀,平均粒径为9nm,比表面积为285m2/g;掺杂Cu2+促进了Cu2+/T iO2-S iO2催化剂对可见光的吸收,显著提高了光量子效率。用Cu2+/T iO2-S iO2催化剂光催化降解质量浓度100m g/L的气相间二甲苯,反应240m in后,间二甲苯的降解率达96.4%。     

Fe3+/TiO2-SiO2纳米复合材料的制备及对甲基橙的光催化降解

采用溶胶-凝胶法制备了Si、Fe3 掺杂的Fe3 /TiO2-SiO2纳米复合材料.以10 mg/L甲基橙溶液为目标降解物,研究了Si、Fe3 掺杂量及焙烧温度对复合材料光催化活性的影响.实验结果表明,Si掺杂量3%、Fe3 掺杂量2%,在焙烧温度700 ℃下制备的复合材料的光催化活性最高.与未掺杂的TiO2相比,光催化活性提高了约2倍.