不同晶型的纳米TiO2粉体的低温制备及光催化性能研究

采用TiCl4水解法制备了锐钛矿和金红石型的纳米TiO2,用XRD和TEM对粉体的晶体结构和表面形貌进行了表征。在400～1 000℃之间对锐钛矿型TiO2进行煅烧,分析了不同温度处理后样品的晶体结构和光催化活性的变化。结果表明:以TiCl4为前驱体,在90℃时水解制得的锐钛矿型纳米TiO2在600～～800℃之间开始向金红石型转变,在800℃时全部转变为金红石型纳米TiO2;600℃煅烧处理后的纳米TiO2具有最好的光催化活性,光照3 h后对甲基橙的降解率可以达到86.96%。     

Al2O3模板法制备TiO2薄膜

在钛盐溶液中,采用交流电沉积方法,在铝阳极氧化膜表面制备TiO2薄膜.利用光学显微镜和紫外-可见光谱分析了该复合薄膜的表面形貌以及对紫外可见光的吸收,并通过紫外光照下甲基橙的光催化降解反应分析了薄膜的光催化活性,研究表明铝阳极氧化膜的制备时间与扩孔时间对光催化活性有一定影响,并期待应用于火工品中.     

加添加剂水热法简易制备锐钛矿型TiO_2薄膜及其表征

在3种晶型(锐钛矿型、板钛矿型和金红石型)的TiO2中,只有锐钛矿型的TiO2具有较好的光催化活性。因为钛矿型TiO2不稳定,它容易转化为最稳定的金红石型,所以简易地制备锐钛矿型TiO2比较困难。在最佳条件下:以0.15 mol/L的Ti(SO4)2溶液为原料,外加添加剂(关键技术,添加剂/Ti4+摩尔比为4/1)于170℃下水热反应4 h,在玻璃基板上制备TiO2纳米晶体薄膜,SEM、TEM和XRD表征结果说明,生成的TiO2晶体为锐钛矿型。制备的TiO2薄膜平整、密实,厚约2μm,薄膜由大面积的TiO2纳米晶体自组装而成,TiO2纳米晶体呈现八面体结构,平整的三角形表面边长约100～200 nm,晶体长约1μm。     

微波辅助均匀沉淀法制备Al掺杂ZnO粉体及其光催化性能研究

采用微波辅助均匀沉淀法制备Al掺杂ZnO粉体,通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其结构和形貌进行表征,研究纳米Al掺杂ZnO粉体对甲基橙染料废水的光催化降解性能。结果表明:当pH=4.0、微波时间为15 min、微波功率为中火,Al掺杂ZnO粉体对甲基橙的降解率可达98%。     

纳米光催化材料免回收处理TNT废水

为提高纳米粒子的分散性和避免水处理时的回收程序,制备了附载型纳米复合粒子和光催化反应器。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射图谱（XRD）和比表面积测试仪分析发现,制备的纳米TiO2／硅藻土复合粒子和纳米TiO2／SiO2复合粒子的纳米颗粒细小,比表面积和孔容积大。将纳米光催化复合材料负载于光催化反应器或直接分散于废水中,对比研究发现：重复使用6次后,前者的纳米光催化复合粒子对TNT废水的光催化降解效率保持90％以上,而后者的降解效率从97％迅速下降至50％左右。同时,红外光谱分析发现,后者处理后废水中发现有纳米光催化材料的存在;而借助于光催化反应器处理后废水中未发现有纳米光催化材料的残存,不需要额外的纳米材料回收程序。     

半导体氧化锌的制备及其光催化性能研究

采用溶剂热法制备不同形貌、不同大小的纳米ZnO粉体,以偶氮染料甲基橙(MO,Methyl Orange)作为光催化试验研究的对象,考察不同ZnO粉体、溶液的不同pH值、溶液的初始质量浓度和ZnO粉体投加量等因素对光催化氧化降解甲基橙的影响。研究结果表明:四种ZnO粉体的光催化性能都很强,纳米ZnO粉体适用于染料废水的光催化氧化;四种样品对MO溶液的脱色率的顺序为,锤状(20 nm)>椭球状(20 nm)>锤状(50 nm～100 nm)>棒状(直径10 nm,长径比10～30);溶液在酸性和pH>9的碱性环境中都较容易降解,pH在9左右是ZnO的等电点,对溶液的脱色率最低;试验确定甲基橙的最佳初始质量浓度为15 mg/L,每升甲基橙溶液最佳ZnO粉体的投加量为1 g。     

低温下水热法制备锐钛矿TiO_2晶体材料

低温下(90℃)、0.15mol/L的TiCl3的饱和NaCl水溶液加尿素配位剂(尿素/Ti3+摩尔比1/10)用水热法在玻璃基板上制备TiO2晶体材料(粉末和薄膜),SEM和XRD技术表征结果说明,生成的TiO2为锐钛矿型晶体,TiO2粉末是由TiO2纳米棒自组装成的微米球,薄膜则是大面积纳米棒阵列形成。探索低温下制备TiO2纳米材料的最优条件,并讨论反应机理。     

溶胶-凝胶法制备TiO_2粉体的研究

以钛酸四正丁酯(TNB)为原料,采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛,以甲基橙为模型污染物,考察影响溶胶-凝胶形成的主要因素,并采用SEM和XRD等方法对样品进行表征。结果表明,当溶液的pH值为2时,搅拌速度为450r/min,温度为60℃,加水量合适时可制得性能良好的溶胶-凝胶,溶胶凝胶450℃下煅烧2h后,可以制得具有较高光催化活性的TiO2粉末。TiO2粉末主要具有锐钛矿型晶体结构。     

不同形貌钒酸铋的光催化性能研究

采用水热法、柠檬酸络合法、模板水热法和固相法合成了不同形貌的BiVO4。利用X-射线粉末衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及紫外-可见漫反射吸收光谱等手段对产物进行分析表征。将制备的4种样品进行光催化降解亚甲基蓝实验对比,研究用模板水热法制备的产物在外加H2O2条件下的光催化性能。结果表明:4种方法合成的产物均为单相单斜,形貌有纳米片、微米球等;模板水热法制备的BiVO4光催化活性最高,外加H2O2可以显著提高BiVO4的光催化活性。     

不同形貌钒酸铋的光催化性能研究

采用水热法、柠檬酸络合法、模板水热法和固相法合成了不同形貌的BiVO4。利用X-射线粉末衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及紫外-可见漫反射吸收光谱等手段对产物进行分析表征。将制备的4种样品进行光催化降解亚甲基蓝实验对比,研究用模板水热法制备的产物在外加H2O2条件下的光催化性能。结果表明：4种方法合成的产物均为单相单斜,形貌有纳米片、微米球等;模板水热法制备的BiVO4光催化活性最高,外加H2O2可以显著提高BiVO4的光催化活性。     

钛酸铋薄膜退火时间的研究

采用金属有机化学气相沉积工艺和快速退火工艺,在硅(100)基片上制备高度择优取向的Bi4Ti3O12铁电薄膜,运用X射线衍射术分析薄膜材料的结构,通过测量材料的电滞回线和漏电流密度,研究快速退火对Bi4Ti3O12薄膜电性能的影响.在优化的工艺条件下,Bi4Ti3O12铁电薄膜的剩余极化强度(Pr)为8μC/cm2,漏电流密度为10-11 A/cm2.     

溶胶-凝胶法制备的阻挡层对双层复合TiO2光阳极性能的影响

用溶胶-凝胶法在导电玻璃上制备不同成膜方式和层厚的TiO2致密膜阻挡层,采用水热法制备外层多孔TiO2薄膜。用场发射扫描电镜(FE-SEM)和紫外-可见分光光度计分析阻挡层成膜方式和层厚对复合光阳极薄膜的表面形貌和吸光度的影响,并研究其对应的DSSC的电学性能。结果表明:阻挡层经层层烧结,复合光阳极具有较疏松的表面形貌,吸光度和DSSC的电学性能最佳;阻挡层的层厚对复合膜的吸光度和DSSC的电学性能影响不大,但层数为8层时具有最好的吸光度和电学性能。     

VO2薄膜研究进展与发展趋势

VO2是一种新型材料,在68℃左右可发生低温半导体与高温金属相之间的可逆相变。综述了VO2薄膜的基本性能,介绍几种常用的VO2薄膜制备方法,对VO2薄膜的应用以及VO2薄膜相变温度的控制方面的研究进展进行探讨;对VO2薄膜的不同应用方向、未来发展趋势及研究重点进行展望。     

PLCT系列热释电薄膜的最新研究进展

热释电红外探测器广泛应用于辐射测温、红外光谱测量、安全警戒、红外热成像等领域.掺杂钛酸铅薄膜是性能优异、应用广泛的热释电薄膜.在介绍镧、钙双掺的钛酸铅薄膜的性能基础上,比较了不同组分的PCT、PLT、PLCT铁电材料的制备方法、结晶性、铁电性、介电性及热释电性能与组分的关系.并对PLCT系列热释电薄膜材料的应用前景作了探讨.     

钛酸四丁酯-二乙醇胺-水-乙醇系溶胶制备 TiO_2 薄膜

研究了钛酸四丁酯－二乙醇胺－水－乙醇系溶胶特性，表明二乙醇胺有抑制Ｔｉ（ＯＢｕ）４水解，稳定溶胶粘度的作用，有利于制备ＴｉＯ２薄膜。该系溶胶浸涂制备ＴｉＯ２薄膜时易出现裂纹，加入干燥控制剂二甲基甲酰胺可有效地消除裂纹，得到均匀致密的ＴｉＯ２薄膜，这种薄膜与玻璃基片有很强的结合力。     

纳米磁性薄膜的研究进展

纳米磁性薄膜在光、磁、电方面有着独特的性能。对目前国内外纳米磁性薄膜在磁记录、软磁材料、吸波材料等方面的最新研究进展进行综述。分别对纳米磁性单层膜、多层膜以及颗粒膜的特性,薄膜的制备方法,磁性薄膜表征手段,如XRD、SEM、TEM、AFM、三维原子探针(3DAP)以及磁性能、介电性能和磁导率的测试结合实例进行讨论。纳米磁性薄膜材料性能较传统的粉体有更加明显的优势,薄膜材料特别是纳米磁性多层膜、颗粒膜作为一种新型的磁性复合材料将是今后的研究方向。     

低温制备柔性染料敏化太阳能电池TiO2薄膜电极

通过钛酸正丁酯的溶胶与TiO2粉末混合配制室温涂膜浆体,采用常压水热处理涂敷TiO2薄膜,获得柔性染料敏化太阳能电池的TiO2薄膜电极。分析钛酸正丁酯溶胶经过水热处理后产生的TiO2粒子的晶型和比表面积,并对电极的表面形貌、紫外可见吸收光谱以及组装柔性电池的光电性能进行表征。研究表明,钛酸正丁酯溶胶经过常压水热处理产生锐钛矿晶型的TiO2粒子,比表面积为280m2/g;TiO2薄膜电极是多孔的,并且敏化电极吸收光谱的吸光度增大;组装柔性电池的最高光电转换效率可达1.32%。     

化合物半导体/SiO2纳米复合薄膜的研究现状

半导体／介质镶嵌纳米复合薄膜具备准零维量子点的特征,这类材料具有三阶光学非线性系数大,响应快,功耗低等特点,在光开关、光存储及全光逻辑运算等领域有着广阔的应用前景。对半导体／介质镶嵌纳米复合薄膜的主要制备方法-射频磁控共溅射法的基本原理及技术特点作了概要介绍。从镶嵌于介质中半导体纳米颗粒非线性光学性质的研究动态入手,分类评述了化合物半导体/SiO2纳米复合薄膜近年来的研究状况,指出了这类复合薄膜的研究重点和发展方向。