纳米氧化钛多孔薄膜的溶胶-凝胶法制备及其结构特征

采用溶胶-凝胶技术，以钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]为前驱体，加入聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)作为模板剂，在玻璃基片上制备了纳米氧化钛多孔薄膜。通过SEM观察了多孔薄膜的表面形貌，通过IR及XRD的测试分析表征了材料的结构，探讨了样品在溶胶-凝胶及烧结过程中的物理化学变化，测定了氧化钛的晶相成分。实验结果表明：通过调整H2O／Ti(OC4H9)4摩尔比及PEG的添加量可得到孔径范围在50～500nm且孔径可调的多孔氧化钛纳米薄膜，此外成膜过程中的升温速率是决定薄膜孔结构优劣的一个重要因素。     

溶胶凝胶法制备TiO_2薄膜的研究

采用溶胶-凝胶(sol-gel)Ti O2粉末粘结剂刮片法和Ti O2溶胶直接制膜两种方法,分别在铝合金基体上制备Ti O2膜,并研究了膜的光催化性能。使用X射线衍射仪(XRD)对Ti O2膜进行表征;使用分光光度计评价Ti O2膜的光催化性。结果表明:铝合金基体上制备Ti O2膜具有锐钛矿结构,较Ti O2粉体制膜相比,采用Ti O2溶胶制膜,膜的光催化活性更好。     

溶胶–凝胶法制备Cu_2ZnSnS_4薄膜及其太阳能电池器件

以金属盐和硫脲为原料、水和乙醇的混合液为溶剂,采用溶胶–凝胶滴涂法制备出Cu2Zn Sn S4(CZTS)薄膜。结果表明:所得薄膜为Kesterite相CZTS纳米晶,但含有少量的Sn S2杂质,薄膜中含有大量的CZTS纳米棒,薄膜组成Cu:Zn:Sn:S的元素摩尔比为1.6:1.2:1.0:3.4,为贫铜富锌比例,但存在杂质Cl–,薄膜带宽约为1.56 e V。该薄膜未经硫化,即用于组装CZTS薄膜太阳能电池器件,其结构为钠钙玻璃/ITO/Ti O2或Zn O/Cd S/CZTS/Ag电极,器件中的Ti O2和Zn O均用溶胶–凝胶法制备。器件具有光伏效应,开路电压Uoc为267 m V,短路电流密度Jsc为0.025 m A/cm2,填充因子fF为32%。     

氧化钛纳米棒/纳米颗粒复合晶膜电极的制备与应用

用水热法制备的Ti02纳米棒与纳米颗粒P25混合制备复合晶膜电极,通过扫描电镜、透射电镜、紫外-可见吸收光谱和电池的光电性能测试,分析掺入纳米棒对染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSC)性能的影响.结果表明:加入一定量的TiO2纳米棒可以改善复合薄膜对染料的吸附量和薄膜电极对...     

K2Ti6O13薄膜电极的制备及其光电化学

采用溶胶-凝胶法制备了隧道状结构的K2Ti6O13薄膜电极. 溶胶-凝胶法解决了K2Ti6O13与导电基材间结合差的难题,实现了该电极良好的导电性能. 在此基础上,通过紫外-可见光吸收光谱结合电化学方法确定了K2Ti6O13薄膜的能带结构. 溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜电极用于验证方法的可靠性,并作为K2Ti6O13薄膜结构和性能特征的参照系. 实验结果表明,制备的K2Ti6O13薄膜电极禁带宽度为3.05 eV,小于K2Ti6O13粉体的禁带宽度(3.45 eV)和TiO2薄膜的禁带宽度(3.22 eV),具有可见光响应能力. 同时,K2Ti6O13薄膜电极的导带电位(-0.77 V, vs. NHE)低于TiO2薄膜电极(-0.61 V, vs. NHE),显示其还原能力优于TiO2薄膜电极,具有较强的光解水产氢潜力. 此外,K2Ti6O13薄膜的电化学表征还表明其具有很好的电子-空穴分离能力和材料稳定性. 因此,制备的K2Ti6O13薄膜在可见光光解水制氢领域将有较好的应用潜力.     

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。     

玻璃基TiO_2膜的孔径尺寸对其光催化性能的影响

通过在溶胶—凝胶溶液中加入聚乙烯乙二醇有机聚合物 ,利用平板玻璃作衬底 ,制备了多孔 Ti O2 薄膜。扫描电镜观察表明 ,一定的热处理条件下 ,有机聚合物可以显著地改变 Ti O2 薄膜的孔径尺寸。光催化结果显示 :当 Ti O2 膜的孔径尺寸在 15 0～ 2 5 0 nm时 ,它的光催化性能较好。     

聚酰亚胺/二氧化钛复合薄膜的制备及性能研究

以联苯四甲酸二酐(BPDA)与4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为单体,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,制备出高粘度的聚酰胺酸溶液,然后将钛酸丁酯-乙酰丙酮溶液逐滴滴加均匀分散至聚酰胺酸溶液中,将PAA在玻璃板上涂膜经过高温亚胺化处理,最后制备PI/Ti O2复合薄膜。利用扫描电镜、傅里叶红外光谱对复合薄膜的化学结构进行表征;通过拉伸试验对复合薄膜的力学性能进行研究;采用热失重(TG)测试,对复合薄膜的热学性能进行表征。最终结果表明,所制备的复合薄膜中存在纳米Ti O2的空间网络结构,并且纳米Ti O2在薄膜中均匀分布,在Ti O2含量为2%左右时,复合薄膜的综合性能最优。     

纳米多孔TiO2光触媒的制备与性能研究

本论文采用溶胶-凝胶技术。以钛酸四丁酯Ti（OC4H9）4为前驱体,加入聚乙二醇（polyethyleneglycol,PEG）作为模板剂。在玻璃基片上制备了纳米TiO2多孔薄膜。通过SEM观察了多孔薄膜的表面形貌,通过XRD的测试分析表征了材料的结构。探讨了样品在溶胶-凝胶及烧结过程中的物理化学变化。测定了氧化钛的晶相。利用甲基橙溶液来测定纳米TiO2薄膜的催化降解性能。实验结果表明：通过调整H2O／Ti（OC4H9）4摩尔比及PEG的添加量可得到孔径范围在50—500nm且孔径可调的多孔氧化钛纳米薄膜。且铜成的薄膜具有很好的催化效果。     

纳米二氧化钛薄膜光催化剂的合成及特性

研究采用溶胶-凝胶技术以载玻片为基质制备了纳米TiO2薄膜,向溶胶中添加乙酰丙酮后改善了溶胶的稳定性及薄膜的牢固性。用扫描探针显微镜(DFM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)及X射线光电子能谱(XPS)对薄膜进行了表征。结果表明:扫描探针显微镜(DFM)观察到薄膜中颗粒的粒径为20~40nm,X射线衍射(XRD)表明TiO2为锐钛型,用红外光谱(IR)表征了溶胶及粉末样品的物性并探讨了反应的机理,X射线光电子能谱(XPS)结果显示薄膜中除含有Ti、O元素外,还有少量从玻璃表面扩散至薄膜中的Na和Si元素。TiO2薄膜对光降解甲基橙水溶液具有很好的光催化性,通过掺SnO2、酸处理途径明显提高了其性能。     

直接氧化法制备TiO2-Al2TiO5复相陶瓷

以Ti—Al—C和TiC—Ti—Al体系为反应体系,采用直接氧化法制备Al2TiO3-TiO2复相陶瓷。研究了氧化温度对体系合成产物组成的影响。结果表明,两种体系的合成产物都由Al2TiO3和TiO2相组成,没有杂质相存在。碳高温氧化成CO2向外扩散,在坯体内形成疏松通道,利于O2的渗入,提高了氧化反应程度。     

金属掺杂TiO_2纳米复合氧化物的光催化性能研究

文章针对水污染处理,对水热法合成金属掺杂TiO2纳米复nanometer合氧化物得到的光催化剂,通过XRD、SEM和UV-vis DRS对催化剂的结构进行表征,及光催化性能进行研究,为开发高效、廉价的实用水污染有机物降解催化剂创造条件。     

Photocatalytic performance of Al and Nb-doped TiO2 nanoparticles prepared by microwave-assisted hydrothermal method

Microwave-assisted hydrothermal synthesis of aluminum (Al)-doped TiO₂ (ALT) and niobium (Nb)-doped TiO₂ (NBT) nanoparticles were carried out. Investigations were performed to examine the crystallinity, vibrational modes, surface morphology, and composition using X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), and energy-dispersive spectroscopy (EDS), respectively. The XRD study indicated the higher crystallinity of the ALT particles compared to the Al and Nb-doped TiO₂ (ALNBT) particles, and only the presence of the anatase phase was observed in all samples. As a result of doping, the Raman mode at ∼147 cm⁻¹ is found to be shifted toward a higher wavenumber for both samples. SEM analysis showed the spherical morphology of ALT and NBT nanoparticles. The elemental composition peaks of Al, titanium, Nb, and oxygen were noticed by EDS measurements. Furthermore, both prepared nanoparticles were used as photocatalytic materials. The Nb and Al-doped samples showed an improvement in the photocatalysis response in relation to the pure TiO₂ sample, in which Al-doped sample was able to decolorize 100% of rhodamine B in 75 min of analysis.     

SAS法制备纳米TiO_2光催化剂与光催化性能研究

以TiOSO4为原料,采用化学络合溶胶-凝胶法,结合自蔓燃工艺制备了纳米TiO2粉体和掺杂铁的光催化剂。并以甲基橙为模拟水样,研究了光催化剂的催化性能。结果表明,掺铁的光催化剂比纯纳米TiO2的光催化活性高,在pH=3,催化剂加入量1 g/L,掺铁量为0.5%,溶液浓度为40 mg/L的条件下降解率高达80%。     

光催化氧化法处理含酚废水研究

以苯酚为模型化合物，对紫外光照射下含酚废水的光催化降解行为进行了研究。四种不同产地的TiO2被选择为光催化剂。实验结果表明苯酚初始浓度100mg／L，TiO2加入量80mg／100mL溶液，反应100min条件下，苯酚转化率达96％。含有少量金红石型TiO2的锐钛型TiO2的光催化活性最高。100mL 100mg／L的苯酚溶液中最佳的TiO2加入量为80mg。苯酚初始浓度低于100mg／L条件下，苯酚光催化降解反应速率遵循表观一级反应速率方程。     

光催化降解农药乐果的动力学研究

采用30W石英紫外杀菌灯作为光源，研究了乐果在二氧化钛悬浮体系中光催化降解反应的动力学。考察了乐果起始浓度、溶液pH值及温度对乐果光催化降解速率的影响，结果表明乐果光催化降解符合表观零级动力学规律。由于速率常数k与乐果起始浓度有关，表明乐果光催化降解反应不是一个简单的零级反应。     

超细TiO2的表面改性与表征

综述了超细TiO2在国内外一些领域的应用及存在的问题，解释了超细TiO2的团聚机理，并介绍了超细TiO2的无机和有机表面改性方法及改性效果表征。     

TiO2光催化剂表征技术及催化活性影响分析

TiO2光催化氧化技术是近年来国内外的一个热点研究领域，具有良好的应用前景。文中系统介绍了TiO2光催化作用机理，评述了TiO2光催化剂的表征方法及影响其光催化活性3个主要因素，最后讨论了TiO2光催化氧化技术的发展方向。     

TiO_2纳米材料的制备方法与应用进展

介绍了纳米TiO2材料主要制备方法,包括液相法、气相法等。液相法主要有水热法,钛醇盐水解法,W/O微乳法等,气相法主要有四氯化钛气相法,钛醇盐气相水解法,低压气体蒸发法等。液相法中的几种方法由于工艺简单、条件温和,气相法反应速度快,过程易放大,容易实现连续生产。