石墨烯/二氧化钛复合材料的制备及催化性能研究

以石墨粉和钛酸四丁酯为原料,通过水热法一步合成了石墨烯/二氧化钛复合材料.采用XRD和SEM对该复合物进行了表征,并研究了光照条件、石墨烯含量、煅烧温度、光催化时间和pH等因素对聚丙烯酰胺降黏性能的影响.实验结果表明:在石墨烯/二氧化钛复合材料中,二氧化钛纳米颗粒均匀地分散在石墨烯层上;当在石墨烯质量分数为10％、煅烧温度为450℃、pH为6～7、光催化30 min等条件下,石墨烯/二氧化钛复合材料在紫外光下对聚丙烯酰胺的光催化降黏率能达到96％以上.     

石墨烯-二氧化钛复合材料光催化性能的研究进展

综述了石墨烯-二氧化钛复合光催化材料的发展进程、合成方法、优点和缺点。通过纳米石墨烯掺杂,添加EDTA和甲醇使纳米木质纤维素基磁性中空材料光催化活性提高,但也有可见光利用率低和定量回收和再利用难的问题。因此,在对磁性中空光催化材料未来发展方向进行展望时,提出应对磁性中空光催化材料进行优化,以提高中空材料对可见光利用率和定量回收和再利用的能力。     

石墨烯-二氧化钛复合材料光催化性能的研究进展

综述了石墨烯-二氧化钛复合光催化材料的发展进程、合成方法、优点和缺点.通过纳米石墨烯掺杂,添加EDTA和甲醇使纳米木质纤维素基磁性中空材料光催化活性提高,但也有可见光利用率低和定量回收和再利用难的问题.因此,在对磁性中空光催化材料未来发展方向进行展望时,提出应对磁性中空光催化材料进行优化,以提高中空材料对可见光利用率和...     

石墨烯负载二氧化钛复合材料及光催化降解甲基橙

以天然鳞片石墨为原料,用改进的Hummers法氧化制备氧化石墨烯,然后用葡萄糖还原制得石墨稀,再用溶胶一凝胶法复合制备了TiO2／2;墨烯的复合材料。用FI-IR、Raman、AFM、SEMvR）3LTGA对石墨烯和TiO2／2;墨烯复合材料进行了表征,并在紫外光照射条件下对比石墨烯、TiO2、TiO：／2;墨烯复合材料对甲基橙的降解效果。结果表明,在紫外光照射下,TiO2的负载率为35％时,TiO2／2;墨烯复合材料光催化降解甲基橙的催化效率明显大于单纯TiO2及石墨烯,光催化4小时后,脱色率达到85％。TiO2／2;墨烯复合材料不失为一种有潜力的光催化降解染料废水催化材料。     

石墨烯/聚丙烯复合材料的等温结晶动力学研究

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了石墨烯(RGO)/聚丙烯(PP)复合材料的等温结晶行为。结果表明:对于纯PP和RGO/PP复合材料,结晶温度(Tc)的提高将导致结晶速率(G1/2)变慢、绝对结晶度(Xc)提高;PP和RGO/PP复合材料的等温结晶在相当大的范围内符合Avrami方程;同纯PP相比,RGO/PP复合材料的G1/2相对增加,而结晶活化能相对减小,这意味着RGO对PP起到了外加成核剂的作用,促进了PP的结晶。     

腺嘌呤聚酰亚胺/氧化石墨烯复合材料的制备及热解动力学特性

通过溶液共混和冷冻干燥法制备了腺嘌呤聚酰亚胺(API)泡沫和腺嘌呤聚酰亚胺/氧化石墨烯(GAPI)复合泡沫.通过TGA测试,对API泡沫和GAPI泡沫在高温下的热解动力学进行了分析.使用Kissinger法和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法计算了相关的动力学参数(如表观活化能Eα和指前因子A...     

负载型二氧化钛光电催化降解苯酚废水的反应动力学

采用浸渍提拉法制备发泡镍载二氧化钛薄膜电极,并以其为工作电极,建立三电极光电催化体系,对该体系降解苯酚的动力学进行了研究.考察了反应液初始pH值、反应物初始浓度、催化剂用量、光辐照强度、外加直流偏压值对光电催化反应速率的影响,采用幂指数方程描述反应动力学,得到方程C=C₀exp(-0.5430 C ^-0.4241 ₀ E ^0.2968 Q ^0.5418 I ^0.5877 t).方程计算值与实验值吻合较好,误差基本在15％以内.     

半导体二氧化钛光电催化降解废水的研究进展

半导体纳米二氧化钛光电催化技术是一项光电效应联同纳米技术催化降解废水技术,能有效的减少太阳能光催化降解废水反应中光生电子于光生空穴的复合,提高量子利用率,从而大幅度提高光电催化效率.综述了半导体纳米二氧化钛光电催化技术的机理,电极的制备,技术的特点及影响因素,纳米二氧化钛光电催化体系在国内外的研究进展,最后展望其在处理废水方面的应用前景.     

多形貌二氧化钛/石墨烯复合材料的制备及光催化性能研究

为改善二氧化钛纳米材料在光催化降解废水有机物方面存在光生载流子复合率快等问题,基于石墨烯超高的电子迁移率,可控制备了二氧化钛/石墨烯复合材料,探究了二氧化钛形貌、石墨烯的掺杂对光催化性能的影响以及石墨烯的加入对二氧化钛形貌结构的影响。结果表明,石墨烯的掺杂提高了复合材料的吸附性能,花状二氧化钛/石墨烯、棒状二氧化钛/石墨烯表现出良好的光催化性能。     

谷壳源二氧化钛/石墨烯纳米复合材料光催化降解水样中活性红195

偶氮染料类污染物对水质安全构成直接威胁。本工作选用典型偶氮染料活性红195为模板污染物,以所制备的谷壳源二氧化钛/石墨烯纳米复合材料(TiO_2/GR)为光催化剂,深入研究了水样中模板污染物活性红195光催化降解效果。分别研究了光照射时间、温度、TiO_2/GR光催化剂添加量、染料起始浓度等不同影响条件对光催化降解活性红195染料的影响。实验数据显示,常温下,小剂量TiO_2/GR纳米复合材料即可光降解0.25 mg/m L至3.5 mg/m L较宽浓度范围的水样中活性红195偶氮染料,降解率最高可达到100%,充分显示了该纳米材料在水质净化中的优势。     

Visible light driven photodynamic anticancer activity of graphene oxide/TiO2 hybrid

Graphene oxide/TiO₂ hybrid (GOT) was prepared by using Ti(OC₄H₉)₄ and graphene oxide (GO) as reactants. Superior adsorption and photocatalysis performance under visible radiation were achieved in the presence of the GOT rather than in unmodified TiO₂. GO that no toxicity in vitro acted as electron sink in GOT efficiently enhance the photodynamic activities. Consistent with photocatalytic performance of TiO₂, GOT generated reactive oxygen species after visible light irradiation both in cell free condition and in vitro. No dark cytotoxicity was observed using 0–100 μg/mL GOT during long incubation time. In parallel, following exposure of cells to GOT and irradiation, a marked decrease in mitochondrial membrane potential, cell viability, activities of superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase, as well as increased malondialdehyde production were observed. Moreover, GOT caused significant elevation in caspase-3 activity, and induced apoptotic death. The results indicated that GOT had excellent photodynamic anticancer activity without dark cytotoxicity.     

PVDF/TiO2/graphene oxide composite nanofiber membranes serving as separators in lithium-ion batteries

Improving the electrochemical properties of membranes in lithium-ion batteries (LIBs) is very important. Many attempts have been made to optimize ionic conductivity of membranes. The aim of this study was fabricating composite nanofiber membranes of poly(vinylidene fluoride) (PVDF), containing titanium dioxide (TiO₂) and graphene oxide (GO) nanoparticles to use in LIBs as separators. The morphology, crystallinity, porosity, pore size, electrolyte uptake, ionic conductivity, and electrochemical stability of the membranes were investigated using scanning electron microscopy, wide-angle X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, electrochemical impedance spectroscopy, and linear sweep voltammetry. The electrolyte uptake and ionic conductivity of the PVDF/TiO₂/GO composite nanofiber membranes containing 2 wt % GO were 494% and 4.87 mS cm⁻¹, respectively, which were higher than those of the other fabricated membranes as well as the commercial Celgard membrane. This could be attributed to the increased porosity, larger surface area, and higher amorphous regions of the PVDF/TiO₂/GO composite nanofiber membranes as a result of the synergistic effects of the nanoparticles. In this work, suitable optimized membranes with greater electrochemical stability compared with the other membranes were presented. Also, it was demonstrated that the incorporation of the TiO₂ and GO nanoparticles into the PVDF nanofiber membranes led to a porous structure where the electrolyte uptake enhanced. These properties made these membranes promising candidates for being used as separators in LIBs. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48775.     

Bi2MoO6@CQDs/TiO2纳米管阵列的制备与光电催化性能

为提高TiO₂的可见光光电催化活性,本文用Bi₂MoO₆和碳量子点(CQDs)对TiO₂纳米管阵列(TNA)进行了改性。以CQDs、Bi(NO₃)₃·5H₂O和Na₂MoO₄为原料,通过简单的溶剂热法,在TNA中沉积了CQDs和Bi₂MoO₆,成功制备了新型Bi₂MoO₆@CQDs/TNA。扫描电镜(SEM)和元素mapping分析结果表明,CQDs和Bi₂MoO₆成功涂覆在TNA管壁上。通过在可见光下降解甲基橙(MO)溶液,评价了所制备的光催化剂的光电催化性能。结果显示,经3 h的光电催化降解,Bi₂MoO₆@CQDs/TNA对MO的去除率比Bi₂MoO₆/TNA高32%。CQDs优异的上转换光致发光(UCPL)性能促进了TiO₂在可见光下被激发产生光生载流子,同时Bi₂MoO₆与TiO₂的耦合抑制了光生载流子的复合,从而提高了Bi₂MoO₆@CQDs/TNA的光电催化活性。     

石墨烯/TiO2复合材料光催化降解有机污染物的研究进展

石墨烯是一种新型的碳纳米材料,具有超大的比表面积和优良的导电性能,将石墨烯与TiO₂复合可显著提高复合材料的光催化性能,在光催化领域具有广泛的应用前景。主要介绍了石墨烯/TiO₂复合纳米材料的制备方法以及在光催化降解有机污染物方面的应用,并分析了石墨烯/TiO₂复合材料促进光催化机理,最后对石墨烯/TiO₂复合光催化剂未来的发展趋势提出了展望。     

Ni-P/TiO2/Cu2O复合膜的制备及其可见光催化活性研究

以不锈钢为基底,采用化学复合镀的方法制备了Ni-P/TiO2膜,然后采用阴极电沉积的方法在其基础上制备了Ni-P/TiO2/Cu2O复合膜.通过X射线衍射和紫外-可见光谱对Ni-P/TiO2和Ni-P/TiO2/Cu2O复合膜进行了表征,并以甲基橙模拟有机污染物,在可见光下测试了其光催化活性.结果表明,TiO2/Cu2...     

氧化石墨烯复合TiO2-B薄膜的制备及其电致变色性能

目前具有一维纳米结构的TiO₂薄膜在电致变色领域应用主要受限于材料光调制幅度小、响应时间长、循环稳定性差等缺点。为了解决上述问题,本文采用沉积法将B型二氧化钛纳米管（TiO₂-B）与氧化石墨烯复合,以TiO₂粉末为原料,采用水热法得到钛酸纳米管后,利用沉积法在氟掺杂的氧化锡玻璃（FTO）基底上制备了高透明度、大光调制范围以及优良循环性能的氧化石墨烯复合B型二氧化钛纳米管电致变色薄膜（GO/TiO₂）。借助XRD、XPS、Raman、FESEM、HR-TEM等分析手段研究了氧化石墨烯用量对GO/TiO₂复合薄膜电致变色性能的影响。研究结果表明,当GO与钛酸纳米管的质量比（GO/钛酸）为7％时,GO/TiO₂复合薄膜离子扩散系数为1.46×10^-8cm²/s,着色效率值为38.1cm²/C,具有良好的电致变色性能。在-1.6V、633nm处,GO/TiO₂电致变色薄膜的光调制幅度可达77％,GO/TiO₂薄膜的着色和漂白时间分别为28.6s和4.8s,100次循环后的光调制幅度保持率为96.1％。     

TiO2 nanoparticles loaded on graphene/carbon composite nanofibers by electrospinning for increased photocatalysis

Graphene/carbon composite nanofibers (CCNFs) with attached TiO₂ nanoparticles (TiO₂–CCNF) were prepared, and their photocatalytic degradation ability under visible light irradiation was assessed. They were characterized using scanning and transmission electron microscopy, X-ray diffraction, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and ultraviolet–visible diffuse spectroscopy. The results suggest that the presence of graphene embedded in the composite fibers prevents TiO₂ particle agglomeration and aids the uniform dispersion of TiO₂ on the fibers. In the photodegradation of methylene blue, a significant increase in the reaction rate was observed with TiO₂–CCNF materials under visible light. This increase is due to the high migration efficiency of photoinduced electrons and the inhibition of charge–carrier recombination due to the electronic interaction between TiO₂ and graphene. The TiO₂–CCNF materials could be used for multiple degradation cycles without a decrease in photocatalytic activity.     

纳米TiO_2/电气石光催化性能的影响研究

本研究系统分析了纳米TiO2/电气石复合光催化材料脱色甲基橙(MO)的主要影响因素,实验研究发现:制备条件为烧结温度550℃、烧结时间2.5h时,制得的复合样品具有最佳的光催化效果。催化剂用量和溶液pH值的最佳值分别为3g·L-1和7,此时MO脱色率达到最大值。随着反应时间的增加和MO初始浓度的降低,MO脱色率均呈增加的趋势。     

用于喷墨印花染料纯化的自组装GO/TiO2复合纳滤膜的制备

数码喷墨打印技术对墨水高纯度和低含盐量要求,不断促使染料纯化技术的开发与研究。基于氧化石墨烯(GO)/纳米二氧化钛(TiO₂)自组装的纳滤膜材料的开发,探究了纳米TiO₂颗粒尺寸和与GO共混比例,所获最优GO/TiO₂复合纳滤膜中TiO₂颗粒尺寸为60 nm,与GO共混比例为1∶1。其纯水通量为10.69 L/(m²·h·bar),对NaCl和Na₂SO₄的截留分别为12.6%和15.7%,对铬黑T、刚果红和考马斯亮蓝R的截留均高于99%。采用自制的连续恒容渗滤装置对粗品墨水进行染料脱盐浓缩的实验,所获染料的浓度由最初的2.0 g/L浓缩至9.74 g/L,NaCl和Na₂SO₄浓度则由起始10 g/L分别下降至5.3 mg/L和11 mg/L,满足数码印花对墨水高纯度以及低盐度的要求。     

TiO2纳米管阵列光电催化降解抗生素

阳极氧化法制备的TiO2比表面积大且形貌尺寸可控,比其他形式的纳米二氧化钛具备更加优异的性能.研究了氧化时间、氧化电压以及温度对TiO2光电流的影响,采用制备的TiO2在光电催化下降解环境中的新型污染物抗生素(盐酸四环素、头孢唑啉钠、头孢噻肟钠).结果表明,氧化时间为6h、氧化电压为20 V、煅烧温度为500℃时,制备的TiO2具有优异的光电催化活性,其降解率是光催化条件下的3倍、电催化条件下的7倍左右.