熔盐电解法制备金属钛工艺中TiO2电极性能研究

采用模压成型法制备了TiO2电极。分别用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等测试手段分析了不同烧结温度下TiO2电极的形貌、物相。基于阿基米德定律和欧姆定律测定了不同烧结温度制备的TiO2电极的孔隙率和电阻率。分析结果表明,随烧结温度的升高,TiO2电极晶粒逐渐长大,柱状晶粒结晶程度越来越好,在1100℃和1200℃时平均粒径都在4μm左右;晶型随烧结温度的升高发生变化,温度高于1000℃时锐钛型TiO2全部转变为金红石型。孔隙率和电阻率随烧结温度的升高而减小,烧结温度越高,电极导电性能越好。1100℃和1200℃烧结后在1000~1050℃时电阻率约为0.14Ω.m并最终趋向于恒定。所制备的TiO2电极经熔盐电解实验后得到的金属钛含量高达99.69%。     

FFC法制备海绵钛的TiO2电极行为研究

本文采用分析纯TiO2粉体、粘结剂及造孔剂制备了TiO2电极。通过水煮法测定所制备电极的孔隙率,同时还分析了其物相组成。在此基础上,采用不同电极组装方式进行了电解实验,对电解后的产物进行了X射线衍射仪分析。研究结果表明,所研制的TiO2电极孔隙率达到50%以上;烧结后的电极成份几乎都是金红石型TiO2;在确定的电极组装方式下进行电解实验,能够获得较大的电解电流,而且电解产物含钛量达到98%（w）以上。     

熔盐电脱氧法制备金属钛中TiO2电极孔隙率影响因素研究Ⅰ. 粘结剂及成型工艺

采用模压成型的方法制备了适用于熔盐电脱氧法制备金属钛中的TiO2电极,研究了粘结剂及成型工艺对TiO2电极制备过程中孔隙率的影响。结果表明,粘结剂溶液浓度为5%,含量为7%,使用5MPa单面加压成型工艺制备的TiO2电极具有优良的孔隙率。     

真空烧结下TinO2n-1多孔电极的制备及性能

为给工业制备TinO2n-1多孔电极提供技术支持,以TiH2与TiO2为合成原料,采用高温烧结-压片法制备了TinO2n-1电极。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)进行材料表征,探究了制备TinO2n-1电极的工艺合理性,利用电化学工作站考察了自制TinO2n-1电极的性能。结果表明:TiH2与TiO2的摩尔比为1∶5,真空下烧结温度为950℃时,可得到主相为Ti4O7的TinO2n-1电极。将自制的亚氧化钛电极与石墨电极分别进行阳极极化测试,亚氧化钛电极析氧电位维持在2.25 V,远高于石墨电极的1.60 V,在循环伏安测试中,TinO2n-1电极表现出很高的电化学稳定性。     

纳米TiO2修饰 Ni-W-P电极的制备及其光电催化析氢性能

在Cu基体上电沉积Ni-W-P合金后，通过溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2修饰Ni-W-P合金电极．利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、阴极极化曲线测试了TiO2／Ni-W-P电极的表面形貌、结构及催化析氢性能，考察了烧结温度、TiO2膜层厚度对电极结构和性能的影响．实验结果表明：550℃下烧结1h、拉膜15次制备的TiO2／Ni-W-P电极光电催化析氢性能最佳，500W碘钨灯照射下析氢过电位减小约140mV；此时TiO2为锐态矿型和金红石型混晶结构，平均晶粒尺寸约7nm．     

多孔TiO2纳米薄膜的制备及PEG对其表面形貌的影响

用溶胶－凝胶法制备了多孔TiO2纳米薄膜修饰的镍基电极，用STM观察了TiO2纳米薄膜的表面形貌。由STM知，随烧结温度升高和PEG（聚乙二醇）含量增加，TiO2纳米薄膜表面孔穴的数量增加，孔径增大。     

利用有机介质丝网印刷技术制备TiO2纳晶电极

在水热法制备TiO2胶体的基础上,加入松油醇、聚丙烯酸酯、Tx-100、乙基纤维素组成浆液,利用丝网印刷技术制备了染料敏化纳晶多孔TiO2薄膜电极.在光强为100mW/cm2的条件下,TiO2电极显示了良好的光电化学性能,由介孔TiO2电极组装的染料敏化太阳能电池的光电转换效率可达6.9%.     

多孔青铜过滤片的制备工艺及结构特性探究

开发一种工艺简单、重复性好、孔形孔径易控制、制取成本低的铜基多孔材料制备工艺是当前的研究热点之一.本文以青铜粉为原料,K_2CO_3为造孔剂,采用烧结溶解法制备多孔青铜过滤片,研究了造孔剂、烧结温度对样品孔隙率的影响,分析了烧结温度、压制压力对样品最大孔径和透气系数的影响,以及孔隙率与抗压强度的关系.研究结果表明:当造孔剂体积分数为20%~40%时,所制备样品的孔隙率为22.8%~44.4%,开孔孔隙率为18.5%~37.2%;随着烧结温度的升高,样品孔隙率和透气系数下降;随着压制压力增加,最大孔径和透气系数均减小;随着样品孔隙率增大,抗压强度减小.当选择造孔剂体积分数30%、压制压力150 MPa、烧结温度800℃的工艺参数下,制备出孔隙率32.2%、最大孔径4.6μm、透气系数9.27 m~3/(h·k Pa·m~2)、压缩强度27.9 MPa的多孔青铜过滤片.     

循环伏安法初探纳米TiO2电极产生·OH的光催化行为

将纳米TiO2粉体分散在钛酸四丁酯中制成纳米TiO2胶体溶液,在ITO上涂膜烧结制成纳米TiO2薄膜电极。利用循环伏安法发现纳米TiO2薄膜电极表面有.OH产生,并进一步利用电子自旋共振(ESR)谱来检测.OH的产生情况。得到在自然光下,纳米TiO2薄膜电极吸收紫外光能量后产生了空穴(h ),与吸附在电极表面的水分子反应产生.OH。通过降解甲醛的实验,初步验证了.OH光催化降解甲醛的机理。     

基于正交设计与多元非线性回归分析Cu-Ce/TiO_2的光-湿性能

以Cu(NO_3)_2·3H_2O和Ce(NO3)3·6H_2O为改性剂,采用溶胶-凝胶法制备Cu-Ce/TiO2。通过正交设计与多元非线性回归结合分析Cu-Ce负配载量、Cu与Ce摩尔比、烧结温度对Cu-Ce/TiO2湿性能和光催化性能的显著性。获得优化Cu-Ce/TiO2制备参数,运用SEM、LPSA、XRD和UV-Vis对优化Cu-Ce/TiO2进行性能研究和表征分析。结果表明,各因素对Cu-Ce/TiO2湿性能和光催化性能的影响重要程度顺序:Cu-Ce负配载量Cu与Ce摩尔比烧结温度空白因素。优化Cu-Ce/TiO2制备参数:Cu-Ce负配载量为3.26%、Cu与Ce摩尔比为0.87∶1、烧结温度为505℃。优化Cu-Ce/TiO2的湿性能为0.0869g·g-1,光催化性能为50.7%。Cu-Ce/TiO2形貌较好,粒径分布为1 183.68~3 916.05nm,促使吸收边带发生红移。     

二氧化硅基多孔块材的制备及其热稳定性

以非离子型表面活性剂P123和三甲基苯的微乳液为模板剂合成介孔SiO2粉体.以此粉体为原料,经干压成型、烧结制备多孔SiO2块材.分别用AlOOH溶胶和TiO2溶胶包覆多孔SiO2粉体,制成多孔SiO2/Al2O3块材和SiO2/TiO2块材.采用XRD、SEM、TEM、N2吸附法和阿基米德排水法对所制粉体和块材进行了表征,并研究了块材的热稳定性.结果表明,600～700℃烧结的多孔SiO2基块材的孔隙率为74%～76%.与多孔SiO2块材相比,在800～1000℃范围内,SiO2/Al2O3块材的热稳定性显著提高,SiO2/TiO2块材的热稳定性在800～900℃范围内有一定改善.     

TiO2纳晶薄膜电极的制备及表征

研究了TiO2纳晶多孔薄膜电极的制备及其表征,采用丝网印刷方法制备了加入造孔剂聚苯乙烯的TiO2纳晶多孔薄膜电极;同时利用SEM、TEM、N2吸附-脱附和XPS对TiO2薄膜电极的晶型、粒径、孔洞分布、元素组成和表面结合态进行了表征分析.     

TiO2纳晶电极的光电性能研究

在TiO2胶体中加入3种表面活性剂松油醇、聚丙烯酸甲酯、TX-100和乙基纤维素增稠剂组成浆液,利用丝网印刷技术制备了染料敏化纳晶多孔TiO2薄膜电极.在松油醇、聚丙烯酸甲酯、TX-100和乙基纤维素与TiO2在合适的质量比率下制备的纳晶TiO2电极的光电转换效率可达6.9％;经过TiC14修饰后的纳晶TiO2薄膜电极...     

自蔓延高温合成Al2O3-TiO—TiO2复相多孔陶瓷

自蔓延高温合成（SHS）是制备多孔陶瓷的一种新兴方法。作者将传统制备方法中的发泡技术引入到SHS中，以Al并口TiO2为原料，并辅助以高温发泡剂，制备出了Al2O3-TiO-TiO2复相多孔陶瓷。使用SEM和XRD进行了分析表征。宏观和金相显微观察测得Al2O3-TiO—TiO2复相多孔陶瓷具有毫米级和微米级的孔梯度，用阿基米德法测得其显孔隙率为35％～50％。研究表明：添加适量的高温发泡剂可增大Al2O3-TiO—TiO2复相多孔陶瓷的显孔隙率，但剂量超过0．5（摩尔分数）后，显孔隙率的变化不大；添加SiO2能够提高Al2O3-TiO—TiO2复相多孔陶瓷抗压强度，但是却会降低其显孔隙率。     

硫掺杂TiO2/Ti光电极制备及其可见光光电催化性能

为了提高TiO2/Ti光电极在可见光下的光电催化活性,采用阳极氧化法制备了一种新型的硫掺杂TiO2/Ti光电极.采用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线荧光光谱等技术对光电极进行了表面形貌、结晶形态、晶粒尺寸、硫的掺杂量和价态以及吸光性能表征.研究表明:硫掺杂TiO2/Ti光电极的最佳制备条件为:成膜电压160V、电流密度100mA/cm2、Na2SO3质量浓度750mg/L;所制备的光电极具有良好的光电催化氧化降解邻苯二甲酸二甲酯活性,并能有效地矿化其中间产物;与TiO2/Ti电极相比,硫的掺杂可以显著提高其在可见光下的光电催化性能.     

微波介质陶瓷TiO2的低温烧结研究进展

在制备多层微波元件过程中,从环保及制作成本方面考虑,为使用熔点较低的Ag(td=960℃)或Cu(td=1060℃)等贱金属作为电极材料,必须降低介质陶瓷的烧结温度;介绍了几类通过液相烧结降低致密化温度的TiO2基微波介质陶瓷,该类陶瓷的烧结温度已降至1000℃以下,并具有较好的应用前景.     

钕掺杂Ti／TiO2电极的制备并用于油田废水的降解实验研究

以Ti（OBu）4、二乙醇胺、C2H3OH、Nd（NO3）,为前驱体,制备稀土（Nd）掺杂TiO22溶胶,以钛电极为基体,用溶胶-凝胶法制备稀土（Nd）掺杂TiO2电极,优化了制备改性研O2电极的稀土掺杂量、热处理温度及热处理时间。以油田废水为目标有机物,借助于COD去除情况分析电极的电催化氧化能力;分析了电极结构与电催化特性之间的关系。采用SEM、EDX和XRD分析了制备电极的表面形貌、元素组成、晶体结构。掺杂Nd后电极的表面凹凸感变小,表面更为平滑、致密,几乎没有裂缝,这种均匀一致的高密度小碎片结构可能具有较大的表面粗糙度和比表面积,有利于催化反应。TiO2电极的晶体结构主要为锐钛矿型。稀土的掺入使得晶相所对应的衍射峰强度变弱且峰形宽化,这说明适量Nd的掺杂使涂层表面TiO2晶粒细化了。结果表明,掺杂Nd元素的电极,掺杂比（质量比）为Ti：Nd=100：1、热处理温度为540℃、热处理时间为60min时电极催化性能最好,此电极对目标有机物CODCr去除率达到81.6％,而不掺杂稀土元素的Ti／TiO2电极为阳极时COD-Cr去除率在同样时间内仅为67．7％,说明稀土的掺杂有利于电极催化性能的提高。     

碘掺杂TiO_2薄膜电极制备和光电性能研究

以碘酸钾为碘源,钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备碘掺杂TiO2纳米粉体,采用旋涂法制成以ITO导电玻璃为基底的碘掺杂TiO2薄膜电极,并经300～600℃退火处理。采用XRD、XPS和紫外-可见吸收光谱等对样品微观结构、化学成分和光学特性进行表征,并对碘掺杂薄膜电极和纯TiO2薄膜电极的光电化学性能进行测定比较。结果显示少量碘掺入到TiO2,但经碘掺杂的TiO2紫外-可见光吸收限明显红移到可见光区（450～600nm之间）,碘掺杂TiO2薄膜电极经适当温度处理的光响应性比纯TiO2得到明显改善。     

反应烧结ZrB2基多孔陶瓷

利用碳还原法,研究了在放电等离子烧结(SPS)技术下反应制得孔隙率较高的多孔ZrB2基陶瓷的烧结制度,制备了不同孔隙率的ZrB2基多孔陶瓷.并对其孔隙率、物相组成、微观结构和力学性能进行了分析和评价.结果表明:得到高孔隙率的ZrB2基多孔陶瓷的烧结工艺为,室温～1400℃升温速率100℃/min,1400～1750℃之间50℃/min,中间保温温度1700℃,最终烧结温度1800℃,保温3min.用该烧结制度通过调节反应得到的ZrB2的量在0.11到0.35范围内可达到孔隙可控,微观结构较均匀,随着孔隙率的增加,热导率显著降低.     

染料敏化太阳能电池TiO2薄膜的制备方法

阐述了对应用在染料敏化太阳能电池中作为电极的TiO2薄膜的要求,对如何能制备出具有较好电池性能的TiO2薄膜电极的方法进行了综述,分析了各种方法的优劣,对未来染料敏化太阳能电池中TiO2薄膜的制备方法提出了建议。