溶胶-凝胶法制备稀土掺杂多孔TiO2薄膜的表面形貌及性能研究

以溶胶－凝胶法,采用旋转涂膜工艺在玻璃表面制备了Ce,La掺杂的多孔TiO2薄膜,研究了玻璃表面TiO2薄膜在稀土掺杂及多孔化处理后的特征,发现稀土元素的掺杂使薄膜的多孔结构更加均匀一致,在近紫外的吸收率明显提高,同时对油酸有更高的光催化降解效率。     

掺杂镧铈对纳米二氧化钛薄膜光催化性能的影响

研究采用溶胶-凝胶法制备了掺杂稀土元素La和Ce的TiO2薄膜,并以甲基橙为光催化降解反应化合物,进行了光催化实验,考察了掺杂对薄膜光催化性能的影响。结果表明,两种稀土元素中,掺镧的效果好于掺铈。该研究结果为光催化技术的实用化研究提供了可靠的依据。     

陶瓷表面 TiO2薄膜的制备及光催化性能研究

采用化学溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶，用浸渍-提拉方式在陶瓷表面制成锐钛矿相TiO2薄膜。用X射线衍射法(XRD)确定了晶型及晶粒的大小；用光电子能谱测定了其微观成分及其含量；考察了7种过渡金属离子掺杂后对甲基橙降解的光催化性能的影响及其变化规律，并对陶瓷和玻璃的光催化活性进行了比较。实验结果表明：掺杂Mn及Ni离子对于提高TiO2薄膜的光催化活性有明显的促进作用，降解30min后，降解率分别达到79．7％，80.8％。瓷片和玻璃的光催化活性要视掺杂的金属离子而定，不同的掺杂离子对瓷片和玻璃的光催化活性有不同的作用效果。     

稀土掺杂TiO_2薄膜的制备及其应用研究

采用溶胶-凝胶的方法制备得到了Y、Ho、Sm和Ce掺杂的TiO2薄膜,XRD分析表明薄膜结晶性能良好,具有锐钛矿晶型。同时研究了稀土元素掺杂浓度和光照条件对薄膜性能的影响,得到了Y、Ho、Sm和Ce的最佳掺杂浓度。研究表明,稀土掺杂同未掺杂相比能提高TiO2薄膜的光催化活性,其中在最佳掺杂浓度时的光催化降解率最高,薄膜的降解率达到了90%。以Sm掺杂的TiO2薄膜降解乐果,结果表明,在太阳光照条件下比在紫外光照条件下具有更高的降解率。     

Ce掺杂TiO2薄膜电极光电催化降解甲基橙

用溶胶-凝胶法制备了泡沫镍负载TiO2及Ce离子掺杂TiO2薄膜电极,并以其为工作电极,建立了三电极光电催化体系。通过对水溶液中甲基橙的降解实验,考察了催化剂热处理温度、涂敷层数、外加电压、铈掺杂等因素对薄膜催化剂光催化性能的影响,结果表明,泡沫镍是光催化剂的优良载体;经500℃处理所得催化剂主要为锐钛矿相,催化活性最好;外加适当电压,有助于光催化降解;Ce的掺杂有易于TiO2催化活性的改善;外加适当电压有助于甲基橙的光催化降解。研究证明,500℃为铈掺杂TiO2薄膜的最佳热处理温度,外加一定电压、涂敷3层、掺杂n(Ce)/n(Ti)=2%的铈时催化剂的活性最高。     

陶瓷表面TiO_2薄膜的制备及光催化性能研究

采用化学溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,用浸渍-提拉方式在陶瓷表面制成锐钛矿相TiO2薄膜。用X射线衍射法(XRD)确定了晶型及晶粒的大小;用光电子能谱测定了其微观成分及其含量;考察了7种过渡金属离子掺杂后对甲基橙降解的光催化性能的影响及其变化规律,并对陶瓷和玻璃的光催化活性进行了比较。实验结果表明:掺杂Mn及Ni离子对于提高TiO2薄膜的光催化活性有明显的促进作用,降解30min后,降解率分别达到79.7%,80.8%。瓷片和玻璃的光催化活性要视掺杂的金属离子而定,不同的掺杂离子对瓷片和玻璃的光催化活性有不同的作用效果。     

微波辐射溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜及其降解铬黑T的活性

通过微波辐射溶胶一凝胶法（sol-gel）法在导电玻璃（ITO）基体上制备TiO2纳米薄膜光催化剂，考察不同加热方式、微波时间、酸处理、薄膜层数等对TiO2纳米粒子及薄膜的影响。以可见光谱（UV-VIS）、X射线衍射（XRD）对TiO2薄膜进行了表征，并通过薄膜光催化降解铬黑T溶液的性能进行了研究。实验表明，ITO玻璃表面的TiO2纳米薄膜经HNO3和微波处理后，因协同效应使薄膜的光催化活性大大增强。     

玻璃基TiO_2-Fe_2O_3-CeO_2复合纳米薄膜的光催化性能研究

在溶胶-凝胶法制备的TiO2胶膜表面涂覆金属离子,通过焙烧制备TiO2-Fe2O3-CeO2复合纳米薄膜。以甲基橙为目标降解物,讨论过渡金属离子Fe3+和稀土金属离子Ce3+的掺杂对TiO2薄膜光催化活性的影响。采用SEM、XRD、EDS等表征手段对复合氧化物薄膜进行表征。结果表明:所制备的薄膜具有纳米结构;Fe3+、Ce3+单掺和Fe3+/Ce3+共掺均可提高TiO2薄膜的光催化性能,但相同条件下共掺离子的光催化活性更高。     

离子注入改善纳米二氧化钛薄膜光催化性能

利用直流磁控反应溅射技术在玻璃衬底上制备了透明的纳米TiO2光催化薄膜。利用离子注入技术将Sn离子注入到TiO2表面以提高其光催化活性。用X射线衍射（XRD）、X射线光电子谱（XPS）以及UV－VIS分光光度计对薄膜进行结构与性能表征。Sn离子注入后的薄膜具有更高的光催化活性，这是因为在TiO2和SnO2半导体的复合体系中，电子－空穴对的分离变得更加有效，从而提高了其催化性能。     

水热法制备稀土掺杂TiO_2薄膜及光催化降解性能研究

采用水热法,以载玻片为基片制备了稀土掺杂Ti O2薄膜。以紫外光区吸光度值为指标,确定最佳制备条件为:90℃保温2h,Ti(SO4)2溶液和尿素溶液摩尔比为10∶1,稀土掺杂量为1 mL0.5 mol/L稀土盐溶液,掺杂稀土镧Ti O2薄膜有较好的光吸收性能。利用X-射线粉末衍射法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及电子能谱法(EDS)对Ti O2薄膜的结构及表面特性进行表征,结果表明制备的稀土掺杂Ti O2薄膜为锐钛矿型。以紫外灯为光源,降解率为指标,罗丹明B溶液降解为模型反应,考察稀土掺杂Ti O2薄膜光催化性能,结果表明,稀土掺杂Ti O2薄膜具有较高光催化活性且明显大于纯Ti O薄膜,该薄膜对罗丹明B的光催化降解率达87%以上。     

Fe2O3/TiO2和ZnO/TiO2纳米颗粒薄膜的亲水性能和光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃上制备了锐钛矿型TiO_2和过渡金属铁、锌离子掺杂的TiO_2薄膜,并通过XRD、XPS、AFM表征了合成的薄膜。结果表明铁和锌离子掺入后,TiO_2薄膜变的更加致密。铁离子和锌离子分别以Fe_2O_3和ZnO的形式存在,在紫外光照射下,TiO_2薄膜表现明显的亲水性,金属离子掺杂的TiO_2薄膜,亲水性能明显增强,铁离子掺入对光催化降解甲基橙有一定的抑制作用;少量的锌离子掺入对光催化降解甲基橙有促进作用,锌离子掺入量增大后,效果并不明显。     

Ag/TiO2薄膜结构和光催化性能研究

采用溶胶-凝胶技术制备了Ag掺杂的TiO2薄膜.用XRD、氮吸附法、UV-VIS-NIR分光光度计以及XPS对Ag掺杂后TiO2薄膜结构的变化进行了分析;用分光光学法通过在紫外光照下分解亚甲基蓝的实验比较了TiO2薄膜与Ag/TiO2薄膜的光催化性能.结果发现,掺杂适量的Ag有助于TiO2薄膜光催化氧化性能的提高,原因在于:（1）Ag通过引入耗尽层提高了TiO2的电荷分离能力,并吸引空穴向薄膜表面移动,结果使薄膜表面空穴的浓度提高,薄膜光催化效率提高;（2）Ag减小了TiO2粒子的粒径,使TiO2禁带宽度增大,薄膜光催化氧化的能力提高;（3）Ag掺杂后,TiO2薄膜表面对-OH基和水的吸附增加,使光照后TiO2薄膜表面活性自由基·OH的浓度增加,空穴向薄膜所吸附物质的转移能力提高.     

掺银TiO2薄膜的亲水特性

采用溶胶—凝胶法及浸渍提拉法在普通的载玻片上制得含不同掺银量的TiO2薄膜，通过对薄膜及相应粉体的XRD、XPS及薄膜致密度的测量，分析了银的掺杂量对TiO2薄膜亲水特性的影响。结果表明：TiO2薄膜中银的掺杂量≤0．635mol％时有利于TiO2薄膜亲水性能的改善；表面羟基和表面桥氧的含量对TiO2薄膜的亲水性能均有直接影响。     

Surface structure of the TiO2 thin film photocatalyst

Control of the surface structure of titanium dioxide thin film photocatalysts was successfully carried out by a polymer-doped dip-coating process. The thin films prepared were either transparent or opaque, depending on the molecular weight of the polymer doped. All the thin film photocatalysts had anatase form with similar crystallinity. The surface of the transparent thin films looked plain consisting of uniformly aggregated nanometer-size TiO2 particles, while the opaque thin films were formed of cubic crystalline TiO2 at the micrometer level. Both the transparent and opaque films showed catalytic activity for the elimination of NOx in air. The specific surface area and photocatalytic activity of the transparent thin film was almost the same as that of the opaque one. The activity of the thin films was almost equal to the commercial photocatalyst P25. Decrease in the film thickness led to a decrease of the elimination of NO in air by the thin films. The thin films were porous and the surface area was dependent on the film thickness. Adsorbed NO was photooxidized to NO2 by the thin films, while the NO2 formed was re-photooxidized to HNO3 before the desorption of NO2 from the film surface.     

DBD-CVD法制备掺氮二氧化钛薄膜及其结构性能

采用介质阻挡放电化学气相沉积(DBD-CVD)法制备TiO2透明自清洁功能薄膜,选用四异丙醇钛(TTIP)、NH3作为反应先驱体,另外再加入一定量的N2、Ar或者He作为稀释气体控制气体的流量和流速。通过对其进行X射线衍射、紫外-可见光谱、X光电子能谱、场发射扫描电镜、光催化性质、光亲水性质等测试表明,过DBD-CVD方法制备TiO2薄膜,只存在锐钛矿相,氮掺杂改变了薄膜中锐钛矿相晶粒生长的取向,从而影响薄膜的表面微观结构,促使光吸收限红移,提高了薄膜在可见光照射下的光催化效率,并改善了薄膜表面的亲水性能。     

铁、铬离子掺杂对TiO_2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶－凝胶法在釉面砖表面制备了均匀的ＴｉＯ２薄膜,并研究了铁、铬离子掺杂对ＴｉＯ２光催化性能影响．对罗丹明Ｂ的光降解实验表明,适量的铁、铬离子掺杂均可提高ＴｉＯ２薄膜的光催化活性,铁离子的掺杂效果明显高于铬离子,而铬离子的掺杂方式影响ＴｉＯ２薄膜的光催化活性,这主要基于它们不同的掺杂机理     

HNO3处理对TiO2纳米薄膜的光催化活性和表面微结构的影响

通过sol-gel工艺分别在钠钙玻璃和预涂SiO2涂层的钠钙玻璃基体上制备了TiO2光催化纳米薄膜．然后用1mol／L HNO3水溶液对煅烧后的薄膜进行酸处理。用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和紫外可见光谱(UV—VIS)对酸处理前后TiO2纳米薄膜进行了表征。用甲基橙水溶液的光催化脱色来评价TiO2薄膜的光催化活性。结果表明：SiO2涂层能有效阻止钠离子从玻璃基体向TiO2薄膜的扩散，普通玻璃表面的TiO2纳米薄膜经HNO3处理后，薄膜的光催化活性明显增强。这是由于TiO2纳米薄膜中的钠离子浓度降低以及表面羟基含量增加的缘故。     

Properties of TiO2 Thin Films Prepared by Magnetron Sputtering

With rapid progressive application of TiO2 thin films,magnetron sputtering becomes a very interesting method to prepare such multi-functional thin films.This paper focuses on influences of various deposition processes and deposition rate on the structures and properties of TiO2 thin films.Anatase,rtile or amorphous TiO2 films with various crystalline structures and different photocatalytic,optical and electrical properties can be produced by varying sputtering gases,substrate temperature,annealing process,deposition rate and the characteristics of magnetron sputtering.This may in turn affect the function of TiO2 films in many applications.Furthermore,TiO2-based composites films can overcome many limitations and improve the properties of TiO2 films.     

Preparation of re-usable photocatalytic filter for degradation of Malachite Green dye under UV and vis-irradiation

Sn(4+) doped and undoped nano-TiO(2) particles easily dispersed in water were synthesized without using organic solvent by hydrothermal process. Nanostructure-TiO(2) based thin films were prepared on flyswatter substrate, made with stainless steel, by dip-coating technique. The structure, surface and optical properties of the particles and thin films were characterized by element analysis and XRD, BET, SEM and UV/vis/NIR techniques. The photocatalytic performance of the films were tested for degradation of Malachite Green dye in solution under UV and vis-lights. The results showed that the coated flyswatter has a very high photocatalytic performance for the photodegradation of Malachite Green irradiated with UV and vis-lights. The results also proved that the hydrothermally synthesized nano-TiO(2) particles are fully anatase crystalline form and are easily dispersed in water, the coated surfaces are hydrophilic, and the doping of transition metal ion efficiently improved the degradation performance of TiO(2)-coated flyswatter. The photocatalytic performances determined at both irradiation conditions were very good and were almost similar to each other for Sn(4+) doped TiO(2)-coated flyswatter and it can be repeatedly used with increasing photocatalytic activity compared to undoped TiO(2)-coated flyswatter.