TiO2光催化剂改性掺杂与负载技术研究进展

将TiO2改性掺杂与负载技术进行了比较详细的分类,综述了掺杂改性及负载方面的研究进展,简要分析了不同方法对其光催化性能的影响,并展望了TiO2光催化剂今后的研究方向.     

稀土元素掺杂对纳米TiO2光催化剂的影响及机理

综述了稀土元素掺杂对纳米TiO2晶型的转变温度、晶粒大小以及光响应范围的影响，比较详细地介绍了稀土掺杂纳米TiO2的掺杂机理以及同种稀土元素掺杂对TiO2光催化活性的影响因素在近年来的研究现状，并指出了在稀土元素掺杂纳米TiO2的研究方面存在的问题以及今后的研究方向。     

共掺杂改性TiO2光催化剂的研究进展

TiO2具备化学稳定性好、催化活性高、无污染、价格低廉等优点,在光催化领域有广阔的发展前景,但禁带宽度较大、可见光吸收能力差等缺点影响了TiO2在生产生活中的推广利用.本文综述了共掺杂改性TiO2在光催化领域的研究进展,介绍了纳米TiO2的光催化机理,分析比较了金属与金属共掺杂、非金属与非金属共掺杂、金属与非金属共掺杂三种改性方式对TiO2光催化性能的影响;指出共掺杂改性可以通过降低禁带宽度、产生可见光效应、抑制光生电子空穴复合等方式提高TiO2的光催化活性;总结了有关共掺杂作用机理和离子间协同作用的研究成果,提出了当下共掺杂改性TiO2研究存在的不足之处,并对今后的研究方向进行了展望.     

硫掺杂改性二氧化钛光催化剂的研究进展

二氧化钛具有良好的稳定性、低成本和无二次污染等特点,有着广阔的应用前景,但禁带较宽致使紫外光激发成为制约其应用的瓶颈,拓宽二氧化钛的光谱响应范围、实现可见光激发是二氧化钛光催化材料面临的主要问题。综述了非金属硫掺杂二氧化钛的制备方法及光催化机理的研究进展,并展望了今后值得关注与研究的问题。     

硫掺杂改性二氧化钛光催化剂的研究进展

二氧化钛具有良好的稳定性、低成本和无二次污染等特点,有着广阔的应用前景．但禁带较宽致使紫外光激发成为制约其应用的瓶颈,拓宽二氧化钛的光谱响应范围、实现可见光激发是二氧化钛光催化材料面临的主要问题。综述了非金属硫掺杂二氧化钛的制备方法及光催化机理的研究进展,并展望了今后值得关注与研究的问题。     

共掺杂改性纳米TiO2光催化剂的研究进展

综述了近年来共掺杂TiO2光催化剂的研究进展,介绍了众多学者在双金属共掺杂、双非金属共掺杂、金属与非金属共掺杂以及2种以上元素共掺杂方面的最新研究成果.同时阐述了共掺杂TiO2的协同作用机制,并对共掺杂TiO2光催化剂以后的研究方向提出了建议.     

TiO2光催化剂的掺杂改性研究进展

TiO2光催化剂以其优异的物理化学特性和光催化活性,在环境污染治理和光催化分解水制氢等方面已有较为广泛的研究和应用.综述了近年来过渡金属掺杂、稀土金属掺杂和非金属掺杂TiO2光催化剂的研究进展,比较了金属掺杂和非金属掺杂的优缺点,指出了TiO2光催化技术存在的问题及下一步的发展方向.     

TiO2光催化剂的掺杂改性作用机理研究

综述了掺杂改性对TiO2光催化性能影响的作用机理.针对光催化研究目前的现状和存在的问题,就TiO2的掺杂改性研究进展进行总结.纵观近几年发表的掺杂改性的研究论文,这种掺杂改性提高纳米TiO2光催化活性的实质为提高TiO2光致电子与空穴的分离效率以及扩展TiO2的可利用波长范围,具体表现为表面电子状态的改变,自由电子或空穴捕获体的形成,晶体氧缺陷的增加,高活性电子或空穴的产生,晶型转变的抑制以及吸收波长范围的扩展等.     

纳米TiO2的掺杂改性及应用进展研究

纳米级TiO2作为一种光催化材料,在环境保护、光能转换、医药行业、工业催化等领域有着极为广泛的用途.较低的光量子效率以及短波长高能量的激发源是限制TiO2使用范围的主要原因,其中掺杂改性是提高TiO2光量子效率的重要手段.本文综述了近几年来利用贵金属沉积与离子掺杂来改善二氧化钛光催化性方面所取得的进展及在相关领域的应用.     

铜掺杂纳米 TiO2 的制备及其抗菌性能研究

目的制备铜掺杂纳米二氧化钛抗菌材料,测定其金属溶出率,研究该材料的光催化活性及抗菌性能。方法通过水热合成法制备掺铜二氧化钛(TiO_2Cu)纳米材料,采用催化动力学法测定该材料Cu~(~(2+))溶出率,以亚甲蓝为光催化降解材料测定其光催化活性,以金黄色葡萄球菌为目标物,研究在紫外光和非光条件下TiO_2Cu纳米材料的抗菌性能。结果 TiO_2Cu纳米材料Cu~(2+)溶出率最大值为72.36%,在自然光和紫外灯光照下对亚甲蓝光催化降解率分别为95.06%和85.08%,光照下TiO_2Cu材料质量浓度达到10 mg/m L,与细菌共培养90 min后,抑菌率可达94%。结论采用冷冻干燥法制备的含铜量为0.2%的TiO_2Cu材料具有良好的光催化活性,在暗光和紫外光照下均具有一定的抗菌性能。     

La3+掺杂对纳米TiO2微观结构及光催化性能的影响

以钛酸丁酯和氯化镧为原料,采用溶胶-凝胶法制备了La3+掺杂TiO2纳米粉体,讨论了不同掺杂浓度、不同热处理温度的样品催化降解刚果红染料实验中的光催化活性,并通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)分析了La3+掺杂TiO2样品的相组成、晶胞参数和晶粒大小对光催化活性的影响.结果表明:La3+掺杂能够显著提高TiO2粒子的光催化活性,最佳掺杂浓度为100∶3 0,最佳热处理温度为600℃;La3+掺杂的TiO2的相组成是影响光催化活性的决定性因素;晶格膨胀程度及晶粒大小对光催化活性的影响,主要是在相组成相同或相近时才体现得比较明显.     

纳米二氧化钛制备工艺的研究

采用sol—gel法,以钛酸丁酯为原料制备纳米级二氧化钛溶胶及粉体;研究了水分含量、抑制剂种类、溶剂种类以及焙烧温度等因素对纳米二氧化钛制备的影响,从而进一步优化了粉体制备与负载化的工艺条件;并用X射线、SEM表征了所制纳米TiO2的晶型、粒径和形貌。     

二氧化钛纳米晶薄膜低温制备方法研究进展

二氧化钛纳米晶薄膜优异的性能使其成为研究焦点,低温制备二氧化钛纳米晶薄膜有着重要的现实意义.因此,探索低成本高效低温制备技术,不仅可以降低成本,而且还可以拓展此类薄膜在耐热性较差的高分子材料领域的应用.总结了近几年低温制备方法的研究进展,客观地评价了各种制备方法的优缺点,并简要评述了对其产业化进程.     

四氯化钛络合法制备单分散纳米二氧化钛

以四氯化钛为原料,通过和三乙醇胺反应形成可溶性络合物,在１４５℃陈化反应,制得单分散性较好的二氧化钛颗粒．用ＴＥＭ和ＸＲＤ测定了颗粒的晶型和形貌．颗粒的大小可通过改变陈化液的ｐＨ值进行调节．讨论了钛可溶性络合物的形成和水解过程,测定了该络合物的紫外吸收特性．     

纳米二氧化钛亲油化改性及其摩擦学性能研究进展

纳米二氧化钛粉体具有优良的自修复性能,但因其在润滑油介质中的分散稳定性和经济工况下的摩擦学性能不佳,至今并未得到广泛应用。综述了近年来纳米二氧化钛亲油化改性和摩擦学性能的研究成果,对目前存在的问题进行了分析,并展望了纳米二氧化钛添加剂的研究前景。     

聚乙烯醇/二氧化钛复合纳米纤维膜的制备和改性

采用静电纺丝技术制备聚乙烯醇/二氧化钛复合纳米纤维膜,利用戊二醛对复合纳米纤维膜进行改性。分析改性前后材料表面形貌、表面化学基团的变化及其耐水性和热性能。结果表明:复合纳米纤维表面粗糙度随二氧化钛含量的增大而增大。改性后纤维形貌保持不变,纤维间出现粘结,材料表面发生羟醛缩合反应,在1600cm~(-1)处出现-C=C红外特征峰,复合纳米纤维膜耐水性显著提高,材料在190℃处的熔融峰消失。     

二氧化钛光催化材料研究的新动向

综述了TiO2超亲水性原理以及氮掺杂、过氧化氢改性、表面超强酸化、引入氧空位、微波场处理等新型提高光催化性能的方法;介绍了近年来新发展起来的微波、电化学、等离子体、生物化学与光催化反应结合的几种高效光催化反应技术的研究现状与进展,并对今后的研究作了展望.     

二氧化锰基超级电容器的研究进展

在能源日益紧张的今天,超级电容器作为一种新型的储能装置,以其寿命长、功率高、绿色环保等特点而备受关注。其中二氧化锰基超级电容器不仅具有高功率密度、长循环寿命、快速充放电等特点,还具有价格低廉、来源广泛、环境友好的优势,在各个领域都拥有非常广阔的应用前景和经济价值。然而因受到二氧化锰材料自身导电性和比表面积的限制,二氧化锰基超级电容器的比电容与理论值相差较大;同时其结构不稳定也造成循环稳定性较低。针对上述问题,目前对于二氧化锰超级电容器的研究主要集中于寻找简单可控的电极制备方法以提高电极的导电性、比电容、循环稳定性等电化学性能,以及设法综合利用各种电极材料的优点发挥其协同效应等方面。探究简单可控的电极制备方法是获得高质量二氧化锰基超级电容器的研究的首要任务,常见的方法有溶胶-凝胶法、水热合成法、化学沉淀法、低温固相法和电化学沉积法。溶胶-凝胶法制备的样品纯度高,但是受干燥条件的影响较大,易团聚。化学沉淀法可直接得到化学成分均一、分布均匀的粉体材料,但是对合成温度要求较高,也易发生团聚。低温固相法制备电极粉末改善了高温时产物粒子易快速生长、团聚的问题,但是存在接触不均匀、反应不充分的缺点。水热法简单、成本低,是目前制备粉末电极较为常用的方法。这些制备方法各有千秋,但是这类先制备出粉末再合成电极的方式不仅延长了工艺,而且不符合节能环保的原则,相比之下电沉积法可直接将二氧化锰沉积到基底上,操作简单且参数灵活可控。二氧化锰电极材料的改性问题一直颇受关注,目前掺杂和复合仍是改性方面较为常用的方法。例如向二氧化锰中掺杂少量的金属元素可以提高电极的导电性,而与某些导电聚合物复合则可以有效地解决二氧化锰因结构不稳定而易在电解液中溶解的问题。掺杂物质与复合材料的选择、掺杂和复合方式以及与二氧化锰材料的配比是获得高质量电极的关键。当前二氧化锰基超级电容器电极材料不仅仅只有二氧化锰这一种,而是结合了各种炭材料、复合材料或者金属及其氧化物等物质,组合形成多元复合材料以利用各组分的特点,这对优化电容器性能有很大的帮助。此外,学者们还发现电解液的选择对扩大超级电容器的电化学窗口、提高电容器能量密度和功率密度有很大的影响。本文简单介绍了二氧化锰基超级电容器的储能机理,综述了电容器电解液与电极的制备和改性研究现状,此外还介绍了二氧化锰基超级电容器的组装方式,并对未来的研究趋势提出了展望。     

二氧化钛片状粉末制备的研究

研究了二氧化钛片状粉末的制备。将配制的透明氧化钛溶胶涂覆于玻璃基片上,经干燥后形成胶态薄片,然后将胶态薄片剥离并经过高温煅烧,可获得具有明显片状结构、表面光滑平整的二氧化钛薄片。研究结果表明:四氯化钛的浓度、乙醇用量、HCl用量是制备溶胶的主要影响因素。胶态薄片的煅烧温度以600℃、时间3h为宜。XRD检测结果表明,煅烧后获得的二氧化钛薄片以锐钛型氧化钛为主。SEM图象显示其薄片的粒径大多在5～20μm之间,厚度小于1μm。