TiO2纳米管阵列膜对牛血清白蛋白的吸附与脱附

采用电化学阳极氧化法以含氟的乙二醇溶液为电解液阳极氧化纯钛制备出排列规则的高长径比TiO2纳米管阵列膜,并用扫描电镜(SEM)、比表面积仪表征了TiO2纳米管阵列膜的形貌和比表面积。结果表明,所制得的TiO2纳米管阵列的管径约180nm,管长可达230μm,比表面积约59.8m2/g。以牛血清白蛋白(BSA)为药物蛋白分子的模型,并研究了TiO2纳米管阵列膜对BSA的吸附和脱附行为,考察了溶液pH值、BSA初始浓度和溶液离子强度对BSA吸附的影响与吸附态的BSA在不同pH值的PBS溶液中的释放行为。结果表明,BSA分子在其等电点(pH值=4.8)附近较容易吸附到TiO2纳米管上,吸附量随着BSA初始浓度的增加而增加,较高的离子强度会降低BSA的吸附,碱性条件下吸附态的BSA容易从TiO2纳米管上脱附,并由于纳米管的扩散限制效益呈现一定程度的缓释。     

溶胶-凝胶法制备TiO_2-Al_2O_3复合光催化剂及其表征

以钛酸四正丁酯为钛源,异丙醇铝为铝源,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2-Al2O3复合光催化剂,考察其对甲基橙的吸附性能和在紫外光照射下的光催化活性。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附等对催化剂的晶相结构、化学组成及BET比表面积和孔径分布等进行了表征。结果表明TiO2-Al2O3复合光催化剂由TiO2和Al2O3组成,其中TiO2为单一的锐钛矿晶相,Al2O3为非晶态,Al2O3的存在可抑制TiO2晶粒的生长。在n(Ti)/n(Al)=12,500℃煅烧3h制得的TiO2-Al2O3复合光催化剂比表面积达99.21m2/g,平均孔径为22.39nm,累计孔容积为0.4493cm3/g。在500℃煅烧制得的复合光催化剂具有最佳的光催化活性和吸附性能。与纯TiO2相比,相同条件下TiO2-Al2O3复合光催化剂的光催化活性和吸附性能都有较大提高。     

纳米TiO2光催化剂的电化学法制备及其表征

采用有机电解-溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2光催化剂,通过XRD、TEM、TG-DTA、激光粒度分析法等对纳米TiO2的结构相变、表面形貌、颗粒大小等进行了表征.实验表明:当热处理温度低于350℃时,TiO2的晶相结构均为锐钛型,颗粒大小在25nm以下,样品的比表面积大于65m2*g-1;热处理温度为400℃时,TiO2的晶相结构出现锐钛型和金红石型混合相,颗粒大小在35nm以下,样品比表面积为46.43m2*g-1,实验制备的粉体样品属于纳米级水平;实验测试了各焙烧温度下粉体样品的光催化活性.     

TiO2/ZnO纳米复合材料的制备及表征

以钛酸正四丁酯及L-Cys为钛源和模板剂仿生合成纳米TiO2前体,采用水热合成法制备TiO2/ZnO纳米复合材料,并利用XRD、SEM、XPS、FT-IR以及比表面积及孔径分析等对TiO2/ZnO纳米复合材料进行表征。结果表明:合成TiO2/ZnO复合材料是由锐钛矿TiO2和纤锌矿ZnO组成,形貌是由许多几十纳米厚薄片组成的花状,直径在2～3μm之间,比表面积为219.54m2/g。     

合成条件对晶态介孔TiO2结构和性能的影响

采用sol-gel法合成了锐钛矿相介孔氧化钛，利用XRD、BET、TEM和PL对介孔TiO2的结构和光致发光性能进行了表征及分析。结果表明，采用预制TiO2溶胶为钛源，所得介孔氧化钛具有良好的锐钛矿晶型、较大的孔径和比表面积，具有高的光致发光活性。     

TiO2/石墨烯复合材料的制备及其光催化性能

本文以氧化石墨烯和钛酸丁酯为原料,利用水热法一步制备了TiO2/石墨烯复合光催化材料,研究了氧化石墨烯用量、反应温度、反应时间对TiO2/石墨烯复合材料光催化活性的影响。采用XRD,SEM,TEM和氮气吸附-脱附实验(BET)对复合光催化材料的物相、颗粒粒径、形貌及比表面积进行了表征。结果表明,本实验最佳条件是:氧化石墨烯1mg,制备温度为180℃,反应时间为16 h。产物中的TiO2为锐钛矿晶型,其平均粒径约为18 nm。复合材料的比表面积为170m2/g,平均孔径为12.45 nm。在可见光照射(λ>420nm)下以TiO2/石墨烯为光催化剂对有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)进行光催化降解,其光催化活性明显高于相同条件下制备的TiO2。     

TiO_2纳米纤维的改性及其光催化性能研究

采用单针头静电纺丝技术,结合浓碱水热处理及煅烧过程制备出了具有特殊形貌的一维二氧化钛(TiO2)纳米纤维。通过SEM、BET、XRD和UV-Vis DRS等对其形貌、比表面积、晶型和吸光性能进行了表征。结果表明处理后纳米纤维具有"毛刺"状的特殊形貌,其比表面积随着煅烧温度的升高而降低,得到的TiO2纳米纤维为锐钛矿相。以罗丹明B为降解源,通过1h全波段光照降解实验结果表明,浓碱处理后煅烧温度为500℃时降解率最高,可达94.3%,是未处理TiO2纳米纤维的1.33倍。     

高温自生压力法制备基于天然产物的碳及其复合材料

高温自生压力法(RAPET)是一种新型、简单而又高效的无机材料制备方法。以含水天然产物如甘薯、香菜和野藤等为前驱物,经冷冻干燥其骨架结构得以维持,然后通过RAPET法在700℃碳化,制得了保持天然物原有微观骨架结构的碳材料;以液态油脂花生油为原料,经RAPET法直接制得微米碳球;粘胶纤维和脱脂棉经RAPET碳化后能维持其原有纤维形貌;用钛酸丁酯(TBOT)和正硅酸四乙酯(TEOS)浸渍的脱脂棉和粘胶纤维,经RAPET法一步合成了C/TiO2和C/SiO2复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了产物的形貌,以比表面积及孔径分布测试仪对产物的比表面积和孔结构进行了表征,通过X射线衍射(XRD)研究了所得C/TiO2和C/SiO2复合材料的晶相特征。结果显示,所得产物比表面积从4m2/g到405m2/g不等,C/TiO2中TiO2晶相为锐钛矿型。     

介孔氧化钛晶须的合成及机理研究

利用二钛酸钾(K₂Ti₂O₅)独特的三角双锥层状晶体结构, 通过水化反应过程, 控制其介相结构转变, 获得介孔氧化钛晶须, 经N₂吸附-脱附测试比表面积为248m²/g. 高温500℃晶化为锐钛矿型, 比表面积仍可达139m²/g, 孔径为8.7nm, 并且晶须形貌不变. 通过XRD、TEM和HREM等手段, 考察了水化反应过程中K₂Ti₂O₅的结构变化, 提出KOH·nH₂O纳米相的形成是介孔结构的来源.     

二氧化钛纳米棒自组装微米球的制备、性能及其生长机理

用水热法在180℃一步合成了TiO2纳米棒自组装微米球,并对其光催化性能和形成机理进行了分析。采用X-射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)和氮气吸附(BET)对催化剂的物相、颗粒粒径及比表面积进行了表征,结果显示产物为金红石型结构,呈纳米棒自组装微米球形貌,微米球中纳米棒的直径约为30纳米。氮气吸附解附实验表明微米球比表面积为31.2m2/g,介孔的尺寸为3.88nm。催化实验显示其在可见光下的催化能力优于P25。     

纳米TiO2与ACF复合净化室内空气初探

介绍了纳米TiO2负载到ACF上的几种主要方法,分析了单一因素如：TiO2表面羟基含量、晶相组成、薄膜的晶粒尺寸、薄膜的厚度、TiO2／ACF比表面积等对TiO2／ACF吸附光催化净化空气性能的影响,对纳米TiO2与ACF相互作用增强净化效果进行了理论分析,为纳米TiO2与ACF复合方法及相互作用的理论研究和复合材料TiO2/ACF对净化空气的性能研究奠定了一定的基础。     

自组装花状α-Ni（OH）2和NiO的制备和表征

以硝酸镍为原料,尿素为沉淀剂,在不添加任何模板和表面活性剂条件下,采用均匀沉淀法制备出具有自组装结构的花状α型Ni(OH)2,并以其为前驱体,制得了同样具有花状结构的NiO。采用XRD、SEM、HRTEM、TG和低温液氮吸附技术对样品的晶相结构、表面形貌和孔径结构等进行表征。测试结果显示,所制备的样品是α型Ni(OH)2,比表面积是245.0m2/g,而且这些直径为4～6μm的花状Ni(OH)2是由许多纳米薄片相互组装而成。将花状Ni(OH)2在400℃焙烧2h即可获得具有花状结构的NiO,其比表面积为125.2m2/g。     

模板法制备介孔TiO2及其光催化性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为模板剂,钛酸正四丁酯(TBOT)为钛源,异丙醇为溶剂,通过溶胶-凝胶过程合成出介孔TiO2前驱体凝胶后,经老化、焙烧得到了TiO2介孔材料.利用XRD、HR-TEM、TGA、N2的吸附-脱附、BET等方法对材料的结构、形貌、比表面积、孔径分布进行表征.以亚甲基蓝的降解为模型反应,对其催化性能进行评价并与商品DegussaP-25进行比较.实验结果表明,比表面积为137.5m2/g、孔径为8.62nm的锐钛型介孔TiO2具有很高的催化活性.     

纳米SiO_2对醋酸纤维素相转化膜的结构及吸附脱色性能的影响

首先利用浸没沉淀相转化法制得醋酸纤维素(CA)和不同纳米二氧化硅(SiO_2)含量的CA/SiO_2相转化膜,利用视频显微镜和扫描电子显微镜(SEM)对其形貌结构进行表征,并通过BET测试探讨了纳米SiO_2对相转化膜的比表面积和孔径的影响,借助吸附亚甲基蓝实验研究了纳米SiO_2对CA相转化膜吸附脱色性能的影响。结果表明,随着纳米SiO_2含量增加,相转化膜表面开始出现多孔结构,孔径越来越大。CA/SiO_2相转化膜的比表面积由CA相转化膜的16.36m2/g增加到18.19m2/g,6h吸附率达到最大,CA/SiO_2和CA相转化膜对亚甲基蓝溶液的吸附率分别是93.7%和81.0%,表明纳米SiO_2的加入提高了相转化膜的比表面积和吸附脱色性能。     

PEG1000用量对多孔TiO_2薄膜结构及光催化性能的影响

以钛酸四丁酯为钛源,PEG1000为模板剂,乙酰丙酮为稳定剂,制备了TiO2溶胶,通过浸渍-提拉法在载玻片上制备了多孔TiO2薄膜。采用X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见透射光谱、X射线光电子能谱、N2吸附-脱附等对TiO2薄膜的晶相结构、表面形貌、化学组成及TiO2粉体的BET比表面积和孔径分布进行了表征。考察了TiO2薄膜对甲基橙的光催化降解活性。实验结果表明,TiO2薄膜催化剂的晶型为锐钛矿型,Ti以Ti4+形式存在。随着PEG1000添加量的增加,薄膜表面形貌变得粗糙,孔数量先增加而后下降;多孔TiO2薄膜在紫外区域内的吸收边沿向短波方向移动,薄膜透射率也发生波动,但薄膜的厚度基本不变。当PEG1000添加量为2.0g时,薄膜中存在大量的介孔,薄膜的比表面积最大,光催化性能最佳。     

包覆沉淀法制备氧化硅改性的纳米二氧化钛及其性质

采用包覆沉淀法,以混晶纳米二氧化钛粉体为载体,硅酸钠为包覆剂,用硫酸调pH值,成功的在纳米二氧化钛表面包覆致密的二氧化硅膜.并用IR、XRD、EDS及TEM进行了表征,同时对包覆改性前后的纳米二氧化钛进行比表面积、光催化活性的测定.IR、EDS表明:该包覆方法可行,氧化硅以化学键合的方式沉积在纳米TiO2的表面,在包覆层和纳米TiO2颗粒之间的界面上形成了Ti-O-Si键.XRD证实氧化硅的添加提高了二氧化钛纳米颗粒的热稳定性能,有效地抑制纳米二氧化钛的晶型转化.TEM照片显示,包覆后的TiO2粒径减小,粒度分布均匀,表面光滑.比表面和光降解实验结果显示,改性后的TiO2具有高的比表面,而且随包SiO2含量的增大而减小.和未改性纳米TiO2相比,具有较高的光催化活性,且在煅烧温度为600℃时催化活性最好.     

水热法制备高比表面积的多层笼状纳米氧化锌

采用水热法制备出具有高比表面积的多层笼状结构纳米ZnO.通过XRD、SEM、EDS、TG-DTA、N2吸附等方法对产物的结构、组成、及形貌进行了表征,初步探讨了葡萄糖与Zn2+投料比R对最终产物的形貌、比表面积、孔径及孔径分布的影响.由于该方法具有工艺简单、绿色环保,无需引入表面活性剂的优点,便于大规模生产.     

微乳液法制备掺杂铁的纳米二氧化钛及其表征

为了研究掺杂铁的纳米二氧化钛的性质,以TiCl4为原料,在CTAB/正丁醇/环己烷/水组成的微乳液体系中制备了掺杂铁的TiO2纳米粉末。采用热分析仪(TG-DTA)、X射线衍射分析(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和比表面分析仪(BET)等对粉体的结构、粒径大小、物相、形貌和比表面积等进行了表征。经600℃焙烧2h后,0.04%Fe3+-TiO2粉末为单一的锐钛型结构,其平均晶粒度约为16nm,比表面积达120.4m2.g-1,D101为16.1nm。由于在XRD图谱上未发现有新相的生成,因此,Fe3+经过焙烧渗入到了二氧化钛的晶格中,掺杂所引起的变化主要是由于Fe3+渗入TiO2晶格所引起的。     

纳米金红石TiO2粉体的低温制备

介绍了用加添加剂水解的办法制备纳米金红石TiO2,并用TEM、BET、XRD等仪器测试了样品的大小、晶型、形貌和比表面积。在室温经真空干燥,即得到金红石型TiO2,将样品从室温加热到600℃,可得到10－30nm大小、比表面积为160－50m^2／g的纳米金红石TiO2。     

纳米花/棒SnO2的水热法制备及其气敏性

以SnCl4和NaOH为原料,200℃水热条件下在预引入SnO2晶种的FTO导电玻璃上一步制备纳米花/棒多级结构SnO2.利用SEM,XRD,N2吸附-脱附和气敏测试仪等测试产物的形貌、晶相组成和气敏性能.结果显示:产物为四方晶相,多级结构中垂直于基底的纳米棒阵列形成"纳米地毯",其上生长球形纳米花,纳米棒和花瓣均由绒状纤维聚集而成;其比表面积为109.8 m2/g,是普通沉淀法SnO2粉体的13倍;其具有较高的气敏性,对1000×10-6浓度丙酮的灵敏度达36.1,是普通沉淀法SnO2粉体的7.9倍.