氮镍共掺杂TiO2纳米管的制备及其光催化性能

为了制备在高温焙烧后能保持良好管形结构的可见光响应的TiO2纳米管,通过NH4Cl水-溶剂热和Ni(NO3)2浸渍法对传统水热法合成的TiO2纳米管进行掺氮和掺镍改性。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)和荧光光谱(PL)等方法对样品进行了表征,并以甲基橙(MO)为光催化降解模型,考察了可见光下制备的样品的光催化性能。结果表明,NH4Cl水-溶剂热掺氮处理可提高TiO2纳米管的管状结构的热稳定性;氮镍共掺杂元素之间的协同作用增强了催化剂对可见光的吸收能力,并且能有效地抑制光生电子空穴的复合,Ni/Ti添加量为0.3%的催化剂具有较高的光催化活性。可见光照射210min,氮镍共掺杂TiO2纳米管对MO的可见光降解率比单独氮和镍掺杂的TiO2分别提高了9.1%和21.2%。     

自清洁氟碳铝单板用N-TiO_2薄膜制备工艺参数优化

以尿素和氨水为氮源,采用溶胶-凝胶法低温制备了具有可见光活性的N-TiO2光催化剂,并用XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis等表征手段,研究其晶体结构和光催化性能。结果表明,以尿素为氮源,在pH值=2、n(醇)∶n(钛)为10、水浴温度为65℃、n(氮)∶n(钛)为0.06条件下制备的N-TiO2以锐钛矿为主,结晶度好,薄膜表面均匀平整;与以氨水为氮源制备的N-TiO2比较具有更好的可见光活性。     

氮掺杂二氧化钛纳米管制备与光催化性能

以多孔氧化铝为模板,采用溶胶凝胶法制备出二氧化钛纳米管,在氨气气氛下进行了氮掺杂。用TEM、XRD、DRS等对其进行了表征,并通过降解碱性藏花红溶液研究了其光催化的性能。结果表明,用模板法制备的二氧化钛纳米管管径均匀、可控且排向一致,从DRS光谱可以推测出氮掺杂后的二氧化钛纳米管在可见光区有较强的吸收,并且与二氧化钛纳米管相比氮掺杂的二氧化钛纳米管的降解碱性藏花红溶液的效率更高。     

微波辐照掺氮改性有序多孔TiO2微球制备与光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法和胶体晶体模板法制备了有序多孔TiO2微球,在微波辐照条件下对其掺氮改性,利用FTIR、SEM、XRD、XPS分析等方法对掺氮TiO2材料进行表征,并研究掺氮前后TiO2材料的光催化性能。实验结果显示,所制备有序多孔TiO2微球整体较致密,但局部有孔洞塌陷。微波辐照前后有序多孔TiO2微球的晶型没有改变,依然为锐钛型。XPS分析发现微波辐照制备掺氮有序多孔TiO2微球是可行的,且有序多孔TiO2微球中氮元素质量分数约为1.24%。掺氮有序多孔TiO2微球的光催化性能好于未掺氮TiO2的光催化性能。     

Pt-N-TiO2纳米管电极的制备及其表征

采用光化学沉积法与等离子体法制备Pt-N-TiO₂纳米管电极，SEM、EDS以及XRD等表征手段表明TiO₂纳米管管径约为90 nm, Pt纳米颗粒均匀负载至纳米管管口且未改变TiO₂纳米管结构。UV-Vis-DRS表明Pt-N-TiO₂纳米管光吸收性能在可见光区相比掺Pt前提高明显。CV、EIS电化学性能分析表明Pt-N-TiO₂纳米管表面电荷转移加快，具有更好的导电性能和氧化性能。通过降解目标染料甲基紫分析Pt-N-TiO₂纳米管的光电催化性能，在初始浓度10 mg/L,pH=3,外加偏压25 V,Pt负载浓度为1 g/L,甲基紫60 min降解率93.64%,降解过程符合一级动力学反应方程。     

银掺杂TNA的光电性能及阻抗谱研究

为深入研究银掺杂对氧化钛纳米管阵列光电性能的影响,采用光沉积的方法对氧化钛纳米管阵列进行了掺银修饰,通过瞬态电流变化、短路电流开路电压测试、电化学阻抗谱等研究了掺银氧化钛纳米管阵列的光电性能.研究结果表明,银粒子的引入能降低电子跃迁需要的激发能量,增加光生电子转移的途径,有效提高氧化钛纳米管阵列的光电性能.     

Sm-N-TiO2光催化剂的制备及其光催化性能研究

采取N过量,改变Sm浓度的方式,借助于溶胶-凝胶法成功制备了稀土金属Sm和无机非金属N有机结合的Sm-N-TiO2样品。研究了Sm掺杂对N-TiO2光催化剂的结构、光吸收和光催化活性的影响,并对甲基橙溶液进行降解实验。结果表明,制备的Sm-N-TiO2与未掺Sm的N-TiO2相比有较高的光催化活性。掺杂1.0%(摩尔分数)Sm,650℃焙烧4h条件下得到的样品性能最佳。     

利用水溶性模板合成ZnS：Mn^2＋纳米管

纳米管材料具有种种优异性能,而通常合成纳米管使用的硬模板法则有模板去除条件苛刻、易破坏纳米管结构等缺点。本文在乙二醇中合成了水溶性的Na2SiF6纳米棒,并以此作为模板沉积ZnS掺Mn2＋材料,通过后续简单水洗,得到了ZnS：Mn2＋纳米管,并对其光学性能进行了表征。     

微波掺氮有序多孔TiO2材料的制备与性能

采用晶胶模板法制备了有序多孔TiO<,2>材料,在微波辐照条件下对其掺氮改性,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)方法对掺氮TiO<,2>材料进行表征,并研究掺氮前后TiO<,2>材料光催化性能.实验结果显示,通过晶胶模板法所制备的有序多孔TiO<,2>材料的整体比较致密,但局部有孔洞的塌...     

Ag/TiO2纳米管复合材料的合成及其光催化性能研究

采用水热法制备了TiO2纳米管,并采用光化学沉积法制得含Ag量不同的Ag/TiO2-NTs纳米管复合材料;利用XRD、TEM、XPS、UV-Vis及FL等分析手段对Ag/TiO2-NTs复合材料进行表征,并研究了Ag/TiO2-NTs对甲基橙(MO)的紫外光催化降解性能。结果表明,Ag纳米粒子均匀分散在纳米管表面,Ag/TiO2-NTs复合材料在可见光区域表现出较强的吸收性能;Ag含量为4%的Ag/TiO2-NTs复合材料光催化降解率最高,紫外光照射3h后,初始浓度为10mg/L的甲基橙溶液降解率达到99%,比未掺Ag的TiO2纳米管降解率提高了16.6%。     

硼碳氮纳米管制备方法的研究进展

三元化合物硼碳氮纳米管作为碳纳米管和氮化硼纳米管的衍生物,其禁带宽度主要取决于纳米管的成分,与手性和直径无关,且在0~5.5 eV范围内可调;另外,硼碳氮纳米管具有优良的电学性能、高硬度、高耐磨性及高温抗氧化等性质,使其在电子、光电子和纳米器件等领域具有广阔的应用前景。综述了硼碳氮纳米管制备方法的研究现状,并介绍了材料的生长机理、结构、性质和应用前景,简述了工艺条件对纳米管形成的影响,并对今后硼碳氮纳米管的研究方向提出了设想与展望。     

铍、氮共掺杂TiO2的制备及其可见光下光解水制氢性能研究

通过煅烧硫酸钛与氨水水解沉淀物制备氮掺杂TiO2(N-TiO2),用浸渍法制备了铍、氮共掺杂TiO2光催化剂(Be-N-TiO2).通过可见光光还原沉积法载铂,以可见光(λ≥420nm)光催化制氢为探针反应考察了催化剂的活性,发现当煅烧温度为300℃,Be2 的掺杂量为1.5%(原子分数)时,制备的Pt/Be-N-TiO2制H2活性最高.通过XRD、DRS、FT-IR等手段对掺杂催化剂进行了表征,N掺杂可在TiO2中形成O-Ti-N键,使其具有可见光吸收能力;掺入Be2 可以有效的分离光生电子和空穴,减少了两者的复合,同时能够消除由于氮掺杂引入的氧空位,使共掺杂催化剂相对于单一的N-TiO2具有较高的可见光制H2活性.     

可见光响应自清洁瓷绝缘子的制备及性能研究

以成本低廉的无机钛盐硫酸氧钛为钛源,首先利用低温水热同步晶化技术制备了具有可见光活性的氮掺杂纳米二氧化钛(N-TiO2)溶胶,然后采用喷涂工艺在瓷绝缘子釉面上喷涂了SiO2溶胶和N-TiO2溶胶制备了具有自清洁功能的N-TiO2/SiO2复合薄膜。所制备的自清洁绝缘子样片在可见光的照射下,8h对甲基橙的降解率达到90%。TiO2/SiO2薄膜与水的接触角光照30min后从28.2°降至7.4°,该超亲水性能可维持2~3天。上述结果表明复合薄膜具有良好的光催化和自清洁性能,有利于有效减少污闪事故的发生。     

金属托槽表面TiO2-xNx薄膜的生物摩擦磨损性能研究

考察金属托槽表面掺氮TiO2-xNx薄膜的生物摩擦磨损性能。采用射频磁控溅射法在不锈钢金属托槽原材料表面制备掺氮TiO2-xNx薄膜,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)技术分析薄膜微观结构,利用UMT-2MT型摩擦磨损试验机考察薄膜的体外生物摩擦磨损性能。结果表明所制备的掺氮TiO2-xNx薄膜为锐钛矿结构,纳米量级,薄膜均匀致密;在干摩擦及人工唾液和Hank’s溶液的润滑条件下,掺氮TiO2-xNx薄膜均表现出良好的抗磨损低摩擦性能。     

一维钒氧化物纳米材料的合成、结构及性能

采用流变相-自组装法合成了钒氧化物纳米管和纳米棒,采用XRD、SEM、TEM对产物进行结构表征,同时对其性能进行了测试,研究表明,纳米管具有蓝光发光性能和显著的光限幅性能,VO2(M)纳米棒有良好的电化学性能.     

氮掺杂碳纳米管的无金属催化剂合成和表征

采用爆炸辅助化学气相沉积法, 以碳纳米管(CNTs)作催化剂, 三聚氰胺作碳源和氮源, 无金属催化剂合成出氮掺杂碳纳米管(CN_x). 通过TEM、EDS、Mapping、XPS、Raman和TG测试手段对CN_x进行了表征. 结果表明, CNx具有竹节状结构, 其掺氮量高达17at%, 且氮元素分布均匀. 氮元素以石墨型和吡啶型掺杂在石墨层中, 由于大量氮元素掺杂造成纳米管石墨化程度降低, 抗氧化能力减弱.     

无定型态TiO_2纳米管的光致亲水性能研究

采用阳极氧化法在钛片表面制备了无定型态的Ti O2纳米管,并通过扫描电子显微镜(SEM)对其表面形貌进行了表征。采用JGW-360A型接触角测量仪测量蒸馏水在Ti O2纳米管上的接触角,研究了光照时间、管径尺寸、管长等因素对纳米管亲水程度的影响。结果表明:无定型态Ti O2纳米管在25 W紫外光照条件下,具有优异的超亲水性能;管径尺寸对亲水性的影响不大;管长增加幅度越大,亲水性提高越显著。     

掺氮石墨烯的制备及其ORR催化性能的研究

由于掺氮石墨烯具有优异的电化学性能,受到研究者的关注,然而在石墨烯掺氮的方法中大部分（热解法、烧结法）需要过高的温度（500-900℃）和较长的反应时间（2-3 h）[1-3]。采用微波等离子体对氧化石墨进行还原改性制备掺氮石墨烯,在低功率条件下反应时间只需20 min就得到了催化活性良好的掺氮石墨烯。掺氮石墨烯的表征技术主要包括Raman和TEM,并使用电化学工作站对掺氮石墨烯进行ORR催化性能评估。     

微波化学合成法制备氮掺杂TiO2光催化剂的研究

利用微波化学合成法制备了具有高活性的可见光响应氮掺杂纳米TiO2光催化剂.采用XRD、XPS、UV-vis等手段对样品的性能进行了表征分析,并以甲基橙为目标降解物,考察了催化剂在普通日光灯照射下的光催化活性.结果表明,所制备的N-TiO2粉体在400℃、450℃、500℃、550℃热处理4h后仍为锐钛矿相;光催化剂中的N以共价键的形式存在于TiO2晶格中;样品的吸收阈值波长可红移至500nm左右;当煅烧温度为400℃时,样品表现出较好的光催化活性.     

TiO2薄膜发展现状及APCVD制备掺氮TiO2性能研究

概述了TiO2的国内外发展现状,从原理、改性等方面详细介绍了TiO2的光催化特性,并对TiO2的制备方法进行了总结概括.用APCVD法所做的气体流量系列掺氮TiO2样品进行测试分析发现,氮已经掺入TiO2中,氮的掺杂改善了薄膜表面的亲水性能.