纳米TiO2/P(MMA-BA-MAA)复合粒子的制备及聚合动力学

用乳液聚合法制备了纳米TiO₂/甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸共聚物［TiO₂/P(MMA-BA-MAA)］复合粒子。考察了乳化剂的浓度、单体的用量比对复合粒子形貌的影响。系统研究了乳化剂浓度、引发剂用量、单体用量比、共乳化剂浓度、反应温度对TiO₂/P(MMA-BA-MAA)复合粒子包覆反应动力学影响。用TEM、FTIR及TG分析等证实P(MMA-BA-MAA)包覆在TiO₂表面形成表面光滑、分散性好的球形核 壳复合粒子。根据动力学实验结果,求出整个乳液聚合包覆反应的反应速率方程,反应的表观活化能为163.0 kJ.mol^-1。推测可能的包覆反应机理应为无机纳米TiO₂表面吸附乳化剂分子形成所谓的TiO₂/surfactant胶束成核或均相凝聚成核。TG结果显示,复合粒子的热稳定性高于相同条件下得到的共聚物的稳定性。ζ电位、接触角实验表明,与纳米TiO₂相比,复合粒子亲水性能下降、亲油性能提高。     

TiO2纳米管/UV/O3对腐殖酸的降解动力学

用自制的TiO₂纳米管（TNTs）作为催化剂,对腐殖酸进行TNTs/UV/O₃工艺降解研究.从动力学角度分析了光催化、臭氧化的协同作用及催化剂煅烧温度的影响,考察了反应温度、初始pH值、催化剂投加量和臭氧投加量对降解速率的影响,建立了新型动力学模型.结果表明,光催化和臭氧化有很强的协同作用,催化剂最佳煅烧温度为400℃,腐殖酸的TOC降解过程符合零级反应,模型显示当原水pH值为7.35,TNTs投加量0.806g·L^-1,O₃投加量0.49g·h^-1时TNTs/UV/O₃对腐殖酸TOC的降解取得最佳反应速率,当反应温度T为25℃时,最佳k为0.8095mg·L^-1·min^-1,当反应温度T为30℃时,最佳k为0.8231mg·L^-1·min^-1.试验结果和模型结果对比得出试验值基本符合动力学模型.     

TiO2纳米管/UV/O3对腐殖酸的降解动力学

用自制的TiO₂纳米管（TNTs）作为催化剂,对腐殖酸进行TNTs/UV/O₃工艺降解研究.从动力学角度分析了光催化、臭氧化的协同作用及催化剂煅烧温度的影响,考察了反应温度、初始pH值、催化剂投加量和臭氧投加量对降解速率的影响,建立了新型动力学模型.结果表明,光催化和臭氧化有很强的协同作用,催化剂最佳煅烧温度为400℃,腐殖酸的TOC降解过程符合零级反应,模型显示当原水pH值为7.35,TNTs投加量0.806g·L^-1,O₃投加量0.49g·h^-1时TNTs/UV/O₃对腐殖酸TOC的降解取得最佳反应速率,当反应温度T为25℃时,最佳k为0.8095mg·L^-1·min^-1,当反应温度T为30℃时,最佳k为0.8231mg·L^-1·min^-1.试验结果和模型结果对比得出试验值基本符合动力学模型.     

基于细乳液聚合法TiO2/PMMA纳米复合粒子的制备及其性能

采用细乳液聚合法制备了二氧化钛/聚甲基丙烯酸甲酯（TiO2/PMMA）纳米复合粒子,考察了引发剂、助乳化剂、乳化剂、单体结构和种类对TiO2/PMMA纳米复合粒子性能的影响。结果表明与十二醇和十六醇相比,十六烷（HD）更能抑制甲基丙烯酸甲酯（MMA）液滴的Ostwald熟化效应,当MMA占TiO2质量分数的60%,HD对单体质量分数的6%,可聚合乳化剂1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸铵（DNS-86）占整个体系的质量分数为2%时,制备TiO2/PMMA纳米复合粒子分散体的粒径为185nm,此时TiO2/PMMA纳米复合粒子与细乳液粒径差距较小;采用TiO2/PMMA纳米复合粒子制备白色涂料墨水的稳定性和遮盖力明显优于同等条件下TiO2所制备的涂料墨水。     

La掺杂纳米TiO2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO₂和不同La掺杂量的TiO₂纳米粒子，对样品进行了TG-DTA、XRD和UV-Vis 吸收光谱分析，并以染料废水甲基橙为目标降解物，考察了样品的光催化性能。结果发现，La的掺杂抑制了TiO₂粒径的长大，细化了晶粒；La掺入到TiO₂的晶格中，引起了晶格的畸变和膨胀；La的掺杂使TiO₂的吸收带边发生了红移；适量La的掺杂可提高TiO₂的光催化性能。试验条件下，最佳掺杂摩尔分数为0.1％。     

纳米TiO2在有机材料上的固定化研究进展

对纳米TiO₂在有机材料上的固定化研究进展进行了概述，并就光催化氧化对有机材料的降解等问题进行了讨论。主要介绍了光活性纳米TiO₂的制备方法、纳米TiO₂在有机材料上的固定化方法、纳米TiO₂对有机膜的降解以及纳米TiO₂/有机复合材料的应用领域，并对纳米TiO₂在抗菌方面的应用前景进行了阐述。     

V2O5/TiO2基SCR脱硝催化剂的制备及其催化性能

采用纳米TiO₂为催化剂载体原料,V₂O₅为催化剂,通过混合、球磨、干燥和焙烧等工艺制备选择性催化还原脱硝法催化剂,研究了催化剂的制备工艺和催化性能。通过差热分析研究催化剂的相变和烧结温度,通过模拟烟气分析装置表征催化剂的催化性能。结果表明,加入V₂O₅可以提高催化性能,以6%V₂O₅-94%TiO₂为配方的催化剂对NO的脱除率达97.5%,温度窗口为（300～420） ℃。     

TiO2/SiO2的制备及其对茜素红溶液的降解动力学

以钛酸四丁酯和正硅酸乙酯为前驱体,冰醋酸为水解抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂/SiO₂复合物。X射线衍射和红外光谱等表征结果表明,纳米TiO₂/SiO₂粒子焙烧后主要以锐钛型存在,有Ti—O—Si键产生。在实验浓度范围,光催化降解茜素红反应符合一级动力学规律,采用半衰期法确定反应级数为0.82。     

掺杂铁纳米TiO2的制备及其光催化性能研究

分别采用水热法和溶胶-凝胶法制备了纳米级TiO₂和不同掺铁量的TiO₂纳米粒子。通过纯TiO₂和掺铁TiO₂分别作光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现，溶胶-凝胶法掺杂铁离子可以有效地提高TiO₂光催化活性，而水热法掺杂铁使TiO₂的光催化活性明显降低。Fe/TiO₂摩尔比为0.01％～0.1％，随掺杂量的增大,TiO₂光催化活性逐渐降低。     

磁场助Y2O3/TiO2粉体的光催化性能研究

对磁场辅助光催化进行了研究，探讨了pH值、催化剂用量、通空气速率和磁场强度对光催化效果的影响。结果表明，磁场能够提高光催化效率。磁场和光催化剂产生协同催化效果。对磁场辅助光催化的机理进行了初步探讨。     

二氧化钛纳米管稳定Pickering乳液制备PS/TiO2纳米管复合微球

利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）,对水热法制备的TiO₂纳米管进行了表面改性,并用改性的纳米管为稳定剂,采用Pickering乳液聚合法制备了聚苯乙烯/TiO₂纳米管复合微球。采用红外光谱（IR）、光学显微镜、高分辨透射电镜（HRTEM）、高分辨扫描电子显微镜（FESEM）、X射线光电子能谱（XPS）等分析手段,对改性前后TiO₂纳米管以及复合微球的结构和形貌进行了表征,用三相接触角仪测试并优化了TiO₂纳米管的表面润湿性。研究结果表明,当m_KH-570/m_TiO2=15%时,改性TiO₂纳米管表面润湿性最佳,能很好地稳定Pickering乳液聚合,聚合后可以得到壳层为致密均匀TiO₂纳米管,核为聚苯乙烯的复合微球。     

细乳液聚合制备二氧化钛/聚苯乙烯复合微球及其形貌分析

采用细乳液聚合法,以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基硅烷改性的TiO2粒子为核,制备了核壳结构的TiO2/聚苯乙烯(PS)复合微球。研究了超声细乳化时间、乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)的浓度、TiO2用量对细乳液粒径及其分布的影响。通过纳米粒度与Zeta电位分析仪、红外光谱、透射电镜等分析手段对产物进行了表征。结果表明,随着超声细乳化时间的增加,初始液滴的粒径变小。聚合后的乳胶粒粒径随着SDS浓度的增大而减小;TiO2用量不足导致乳胶粒粒径分布变宽,且出现双峰;制备所得的TiO2/PS复合微球粒度分布较为均匀,平均直径为176.5 nm,球形规整度较好。     

Polyacrylate‐core/TiO2‐shell nanocomposite particles prepared by in situ emulsion polymerization

We report the preparation of polyacrylate‐core/TiO₂‐shell nanocomposite particles through in situ emulsion polymerization in the presence of nano‐TiO₂ colloid obtained by the hydrolysis of titanium tetrachloride. The resultant colloidal system can be stable for months without any precipitation. In a typical sample, the diameter of nanocomposite particles was about 150 nm, and the thickness of TiO₂‐shell was 4–10 nm. Only cetyltrimethylammonium bromide was employed to provide the latex particles with positive charge, which was enough for the formation of fine TiO₂ coatings. Three initiators were tested. Ammonia persulfate was the most suitable one, because the cooperative effect was formed by the negatively charged TiO₂ particles and the terminal anionic group (SO₄^2?, the fraction of Ammonia persulfate) of the polymer chain on the surface of latex particles to maintain the stability of nanocomposite system. The pH value played a vital role in obtaining a tight TiO₂ coating. Transmission electron microscopy, X‐ray diffraction and Atomic force microscopy were used to characterize this nanocomposite material. It was found that rutile and anatase coexisted in the nanocomposite film. This may suggest a potential application in the field of photocatalytic coating. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 102: 1466–1470, 2006     

TiO_2/ACF复合材料的制备及表征

采用浸渍-提拉法和溶胶-凝胶法制备TiO2/ACF复合光催化材料,用BET、XRD和SEM等进行表征。结果表明,溶胶-凝胶法制备的复合材料由于负载了大量TiO2,其比表面积明显低于浸渍法;浸渍法制备的复合材料随着粘结剂添加量的增加,比表面积呈减小趋势。溶胶-凝胶法制备的复合材料的表面TiO2锐钛晶型较明显,浸渍-提拉法无明显的锐钛晶型。采用浸渍-提拉法制备的TiO2/ACF复合材料,TiO2以粒状负载于ACF表面;溶胶-凝胶法中TiO2在ACF表面形成一层薄膜,由于焙烧,薄膜产生裂隙,暴露出ACF,有利于吸附和催化作用的同时进行。     

超声辅助分散制备纳米TiO2/环氧复合材料

采用大功率超声设备将纳米TiO2粒子分散到环氧树脂（EP）中制得复合材料。通过TEM分析了纳米粒子在EP中的分布形态并测试了复合材料的弯曲强度和冲击强度。考察了超声作用周期、纳米粒子表面改性工艺及粒子含量对复合材料微观结构和性能的影响。结果表明,经KH-550表面改性的纳米粒子质量分数为3％时,采用超声振荡30s／停顿30s、反复作用10次的超声分散工艺得到的复合材料的性能最好。     

Synthesis of conducting polyaniline/TiO2 composite nanofibres by one‐step in situ polymerization method

Conducting polyaniline (PANI)/titanium dioxide (TiO₂) composite nanofibres with an average diameter of 80–100 nm were prepared by one‐step in situ polymerization method in the presence of anatase nano‐TiO₂ particles, and were characterized via Fourier‐transform infrared spectra, UV/vis spectra, wide‐angle X‐ray diffraction, thermogravimetric analysis, and transmission electron microscopy, as well as conductivity and cyclic voltammetry. The formation mechanism of PANI/TiO₂ composite nanofibres was also discussed. This composite contained ～ 65% conducting PANI by mass, with a conductivity of 1.42 S cm^?1 at 25°C, and the conductivity of control PANI was 2.4 S cm^?1 at 25°C. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 2007     

TiO2/AC复合光催化剂的研究进展

TiO2是绿色水处理技术——光催化氧化法常用的催化剂,近年来,为解决TiO2催化活性低、难以回收再利用等问题,将其负载到活性炭上得到的TiO2/AC复合光催化剂已成为光催化领域研究的热点。目前,国内外研究者对TiO2/AC的光催化机理、TiO2与AC的协同作用机理、TiO2/AC的制备方法以及TiO2的晶型与负载量、外加试剂及废水pH值等因素对TiO2/AC光催化活性的影响进行了较为深入的研究。今后的研究趋势是:一方面在制备方面加强TiO2与AC结合的牢固性以提高其使用效率,另一方面开发在自然光源下可以产生良好催化活性的复合光催化剂。     

TiO2/N-琥珀酰壳聚糖复合材料的制备及表征

以N-琥珀酰壳聚糖与TiO2复合制备了TiO2/N-琥珀酰壳聚糖复合材料。采用透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)、粒径及Zeta电位分析对复合材料进行表征。结果表明,TiO2表面羟基与N-琥珀酰壳聚糖分子中的羟基、酰胺、羧基相互作用形成了稳定的复合材料;复合材料中TiO2晶型呈锐钛矿型;复合材料平均粒径为50nm,Zeta电位达39mV;紫外-可见光谱显示,复合材料的光响应范围拓宽到可见光区,且对光的吸收能力显著增强,但在模拟太阳光下其光催化效率较TiO2有所下降。