纳米TiO2／SiO2复合食品抗菌材料

以水玻璃和Ti(SO4)2为原料,制备出了多孔的纳米TiO2/SiO2复合粒子。在后处理过程中,利用无机包覆剂溶解度随温度的变化,在复合粒子表面包覆了一层无机结晶膜。经热处理除去包覆剂后,得到了以单分散纳米复合粒子组成的复合微粉。对复合微粉进行比表面和孔容测试,并运用XRD和TEM进行了表征。发现TiO2以12.6nm的纳米晶粒的形式被多孔的SiO2包覆,所形成的复合粒子则约为20nm。为了了解复合微粒的灭菌效果,运用纳米TiO2和复合粉末对4种保健食品进行对照灭菌实验。两个月后,测得含复合微粒的样品中的菌落总数为50～120个/g,是相应保健食品企业标准许可菌落数的0.25%～0.7%,为相应空白样和纳米TiO2粉样品菌落数的0.52%～0.97%和33.3%～83.3%。     

PPy/TiO2纳米复合材料的制备及光催化活性

采用原位聚合的方法合成了聚吡咯/二氧化钛(PPy/TiO2)纳米复合材料,研究了吡咯(Py)与TiO2的比例、氧化剂的种类、掺杂酸的浓度等因素对PPy/TiO2纳米复合材料在太阳光下光催化降解甲基橙的影响,采用透射电镜、紫外-可见漫反射吸收光谱等方法对样品进行了表征.结果表明,PPy/TiO2纳米复合粒子在太阳光下的光催化活性明显高于TiO2纳米粒子,当Py与TiO2的比例为1:100,三氯化铁为氧化剂,1.0mol·L-1盐酸溶液为掺杂剂时PPy/TiO2纳米复合粒子在太阳光下的光催化活性最高;TiO2纳米微粒以及PPy/TiO2纳米复合微粒的粒径均为10～20nm,复合微粒的粒径没有明显的增大,但是减轻了纳米粒子之间的团聚;聚吡咯使TiO2纳米粒子的禁带宽度由3.12eV降低到2.84eV,TiO2纳米粒子的吸收波长拓展到可见光区,有利于TiO2纳米粒子在太阳光下光催化活性的提高.     

静电纺丝技术制备TiO2/SiO2复合中空纳米纤维与表征

用静电纺丝技术成功制备出复合中空 TiO 2/ SiO 2纳米纤维。用动态热分析仪、 红外光谱仪、X射线衍射仪、 扫描电镜、 透射电镜和 X射线能谱仪等分析技术对样品进行了表征。分析结果表明 , 得到的产物为复合中空TiO 2/ SiO 2纳米纤维 , 以非晶 SiO 2为外壳 , 内壁由粒径为 50 nm的晶态 TiO 2粒子组成 , 复合中空纳米纤维平均直径 2μm , 长度 > 100μm。讨论了复合中空纳米纤维的形成机制 , 复合纤维在烧结过程中 , 芯层 TiO 2纳米粒子向外表面扩散 , 与壳层 SiO 2粒子形成新化学键 , 得到复合中空纳米纤维。     

纳米TiO_2/SiO_2的制备与表征及其光催化活性的研究

针对二氧化钛(TiO2)纳米颗粒极易团聚、分散性差的问题,以提高TiO2分散稳定性与光催化活性为目的,采用并流中和法,以锐钛矿型纳米TiO2粉体为载体,硅酸钠(Na2SiO3)为包覆剂,使用硫酸(H2SO4)调节pH值,在纳米TiO2表面包覆致密的氧化硅(SiO2)膜。借助Fourier变换红外光谱(FTIR),X射线能量散射谱(EDS)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)表征样品的键合情况、表面化学成分、分散性,同时借助紫外-可见分光光度计(UV-Vis Spectrophotometer)以亚甲基蓝的光催化降解反应对其光催化活性进行评价。FTIR和EDS结果表明:采用该包覆法后,SiO2以化学键合的方式沉积在纳米TiO2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。SEM结果表明:TiO2/SiO2纳米复合粒子分散均匀,无严重团聚和大块堆积现象。光催化实验结果表明:以SiO2表面包覆后的TiO2颗粒光催化活性明显高于纯TiO2。     

TiO2纳米纤维微观结构的调控与制备

通过静电纺丝技术制备了具有一维纳米结构的SiO2/TiO2纳米复合纤维,基于热碱化学刻蚀技术对其微观形貌进行二次调制,制备出具有较高比表面积的多孔TiO2纳米纤维。TG表征表明550℃以上的焙烧温度才能完全烧掉纳米纤维前驱体中有机物组分,从而得到无机SiO2/TiO2纳米复合纤维。同时发现,SiO2掺杂可以有效抑制TiO2高温条件下从锐钛矿相向金红石相的转化,在700℃仍然可以得到结晶较好的纯相SiO2/TiO2锐钛矿。SEM表征表明NaOH热化学处理可以从复合纳米纤维SiO2/TiO2体相刻蚀掉大部分SiO2纳米晶粒,从而制备出多孔TiO2无机纳米纤维,相对未经处理的TiO2纳米纤维,该材料具有更高的比表面积和更加精细的微观结构。     

纳米TiO2/微米Cu复合粒子的制备及可见光活性

利用钛酸丁酯为原料,通过室温强迫水解的方法制备了具有可见光活性的纳米TiO2/微米Cu复合粒子.XPS分析表明复合粒子的表面存在Cu2 、Ti4 、Sn2 元素.场发射扫描电镜观察表明,4nm左右的TiO2颗粒覆盖在铜粉表面形成纳米/微米复合结构,利用空载实验获得表面包覆的TiO2颗粒样品,XRD结果显示TiO2颗粒呈现锐钛矿型,粒径约3.5nm.TG-DTA结果表明复合粒子与原始铜粉具有不同的高温氧化过程,表明TiO2与铜粉之间存在较强的相互作用,而不仅是简单的物理吸附.以甲基橙为模型化合物的降解实验显示出纳米TiO2/微米Cu复合粒子的可见光活性和可重复使用性,8h时照射后甲基橙的降解率达到97%,重复3次实验的降解率保持不变.     

微米铜粉/纳米TiO_2复合粒子的低温制备及光吸收性能

利用仿生合成的方法在温和条件下制备了微米铜粉/纳米TiO2复合粒子.选择有机胺对Cu粉进行表面处理,XPS分析表明有机胺通过N原子与表面Cu2+络合形成功能层,在Cu粉表面引入NH2和OH等功能基团,对比实验证实功能基团能够诱导无机氧化物的仿生沉积.XRD结果表明铜粉表面包覆的纳米TiO2呈现锐钛矿晶型,漫反射光谱(DRS)分析表明,Cu粉经过有机胺处理后在716.5nm处出现了由Cu2+离子与N配位产生的弱吸收.复合粒子的光吸收性能介于TiO2和Cu粉之间,Cu负载后样品的光吸收阀值从397.5nm红移至448.9nm,红移的原因可归于Cu负载后TiO2导带下出现新能级,光生电子经过这些中间能级发生跃迁,所需激发能量降低至可见光范围.448.9nm处吸收边的存在表明复合粒子具备可见光催化活性.     

纳米TiO2表面无机/有机复合改性研究

用液相沉积法对纳米TiO2进行了表面无机/有机复合改性.用XRD、FT-IR进行了包覆膜结构表征,用TEM观察改性后颗粒的形态.测量了有机包覆量对改性样品亲油性的影响.结果表明,液相沉积并经105℃烘干得到的Al2O3膜为非晶态结构,煅烧后才能晶化;有机膜可以在无机膜上生成,其最大包覆量约为7%,且与包覆温度无关;复合包覆后纳米颗粒外形不变,分散性提高;有机包覆量对纳米TiO2的亲油性有非线性影响,包覆量为1.2%时其亲油性最好.     

聚苯乙烯/纳米SiO2复合颗粒制备与表征

为改善二氧化硅(SiO2)纳米粒子与聚合物基体间的亲和性,使SiO2表面功能化,将硅烷偶联剂KH-570引入C=C基团,采用乳液聚合方法在纳米SiO2粒子表面接枝苯乙烯(St)单体,实现了纳米二氧化硅表面的聚苯乙烯(PS)高分子包覆改性,制备了具有核/壳结构的SiO2-PS复合纳米粒子,产物的单体转化率和接枝效率在80%以上.研究了二氧化硅含量和偶联剂用量对聚合反应的单体转化率和接枝效率的影响,探讨了偶联剂的作用机理,利用FT-IR、TEM、TG对SiO2-PS复合粒子的表面结构进行了表征.结果表明,复合粒子具有明显的核壳结构,壳层厚度在20nm左右,乳液聚合过程可有效使二氧化硅的团聚体剥离呈纳米级颗粒.     

稀土Eu掺杂纳米TiO2的荧光特性研究及其应用

以Eu2O3试剂为荧光前驱体,与钛酸正丁酯在酸-水溶液中发生溶胶-凝胶反应,制备了一种可作为荧光标记分子的Eu3+/TiO2荧光性纳米微粒,并对样品的形貌、组成及结构进行了表征.结果表明,纳米粒子的平均粒径5nm.用468nm激发光源激发样品,荧光强度随着Eu3+的掺杂含量0、0.5%、1%、2%、3%、4%先升高后降低,当掺杂含量为2%时,荧光强度最强.采用倒置荧光显微镜观察了Eu3+/TiO2纳米荧光探针在洋葱表皮细胞膜上聚集受激发射荧光行为.     

TiO_2纳米粉体的溶胶-凝胶工艺制备和光催化活性表征

通过溶胶 -凝胶工艺制备了锐钛矿型TiO2 纳米粉体 ,TiO2 粉体由 40～ 80nm的球形颗粒组成。XPS研究表明 :TiO2 纳米粉体中主要含有Ti和O元素 ,未发现其它杂质元素 ,O/Ti的原子比为 2 .14,其中含有一定量的羟基 (-OH)。甲基橙水溶液的光催化降解实验表明 :溶胶 -凝胶工艺制备的锐钛矿型TiO2 纳米粉体的光催化活性明显高于普通TiO2 粉体。     

超亲水TiO_2/SiO_2复合薄膜的制备与表征

通过 ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺在普通钠钙玻璃表面制备了均匀透明的 ＴｉＯ２／ＳｉＯ２复合薄膜．实验结果表明：在 ＴｉＯ２薄膜中添加 ＳｉＯ２,可以抑制薄膜中 ＴｉＯ２晶粒的长大,同时薄膜表面的羟基含量增加,水在复合薄膜表面的润湿角下降,亲水能力增强．当 ＳｉＯ２含量为 １０～２０ ｍｏｌ％时获得了润湿角为０°的超亲水性薄膜．     

SiO2-TiO2 复合微粒的研究

通过溶胶法制备了18nm 和40nm 两种粒径均匀、单分散的SiO₂2TiO₂ 复合微粒, 确定了最佳合成条件。电镜照片显示, 水和TiO₂ 粒子接枝于SiO₂ 粒子表面, 成针状向外生长。对包覆过程、复合纳米粉末煅烧行为、表面改性的研究表明, 1100℃～ 1200℃TiO₂ 由锐钛型向金红石型转变, SiO₂ 的鳞石英晶型也开始形成。甲醇改性的TS纳米粉末能较好的再分散于乙醇中。      

二氧化钛-二氧化硅复合材举制备研究及应用

对TiO2-SiO2复合材料的的制备方法进行了综述，同时讨论了在化妆品、涂料、食品抗菌、光催化、亲水薄膜等方面的应用，总结了针对不同的使用目的进行的TiO2包覆SiO2、TiO2包覆SiO2、TiO2与SiO2相互交联反应，并对其机理和应用进行了简单的介绍。     

Ag~+/TiO_2-ZnO纳米复合薄膜的制备及双亲性能

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2薄膜、TiO2-ZnO纳米薄膜和Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜。通过X射线衍射和原子力显微镜表征了样品的晶相、晶粒尺寸和形貌。以水(H2O)作为极性溶液参照物、苯(C6H6)作为非极性溶液参照物,研究了掺杂量、煅烧温度、表面处理对薄膜光致双亲性的影响。结果表明:在ZnO/TiO2复合薄膜中,适量掺杂Ag+会提高其双亲性,摩尔比为1%时最佳。煅烧温度的不同能够导致薄膜的晶粒粒径、晶型及薄膜表面的粗糙度发生变化,从而影响薄膜的双亲性能。煅烧温度为550℃、经酸溶液或热处理后Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜的双亲性最佳,其晶粒粒径约为21.1nm。此时,亲水角和亲油角分别为2°和0.5°。Ag+/TiO2-ZnO纳米薄膜的双亲性明显高于纯TiO2和TiO2-ZnO纳米薄膜。     

Al/SiO2复合粒子制备及其催化性能研究

文章利用溶胶一凝胶法,以超细铝粉为核,SiO2为膜,制备了包覆式超细Al／SiO2复合粒子。采用扫描电镜、X射线光电子能谱、红外光谱等方法对包膜的效果进行了表征分析。分析结果表明：制备的Al／SiO2复合粒子表面的SiO2膜均匀致密。运用差热分析法（DTA）研究了制备的肼SiO2复合粒子对高氯酸铵（AP）热分解性能的影响。结果表明：与添加5％纯Al粉的AP相比,添加5％Al／SiO2复合粒子的AP,其高温放热峰温降低了29．73℃,表观分解热增加了616．8J／g。表明Al／SiO2复合粒子比纯Al粉对AP热分解具有更好的催化作用。     

SiO2／TiO2复合薄膜光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法和浸渍提拉法在玻璃表面镀制了SiO2/TiO2复合薄膜,以SEM,XPS,UV-Vis等手段对其进行了表征;通过对亚甲基蓝的降解反应,研究了SiO2/TiO2复合薄膜在紫外光下的光催化性能。结果表明:在玻璃片上预镀SiO2层使TiO2薄膜中的Na 和Mg2 含量明显降低,同时,有利于TiO2薄膜中晶粒的长大,提高了光催化性能。     

原位掺杂Al/Si纳米TiO2粉体的制备及其光催化性能

纳米二氧化钛是一种重要的无机功能材料.以化学沉淀法制备了纳米TiO2以及Al/Si原位掺杂纳米TiO2粉体,利用透射电镜（TEM）、差热式扫描量热仪（DSC）、X射线衍射仪（XRD）以及X光电子能谱仪（XPS）对粉体粒子的形貌、大小、物相和组成进行了分析.采用浸渍提拉法制成均匀致密的膜,以光催化降解亚甲基蓝溶液为模型反应,研究了无机掺杂元素对其光催化性能的影响.研究结果表明,Al/Si掺杂TiO2的分散性得到了提高,并增强了其光催化活性.     

减反射可见光与反射近红外线双功能镀膜玻璃

采用溶胶-凝胶工艺,用提拉法在光伏玻璃上制备了玻璃/TiO2-SiO2/SnO2∶F/SiO2减反射可见光与反射近红外双功能膜。用拟合方法研究了TiO2掺量对TiO2-SiO2膜层折射率的影响、以及溶胶中水含量对SiO2膜层折射率的影响;研究了快速热处理温度对SnO2∶F膜结构和方块电阻的影响,用紫外-可见光谱(UV-Vis)测试了膜层的透射率,用扫描电镜(SEM)观察了膜层的表面形貌。结果表明,TiO2掺量可以使TiO2-SiO2膜层的折射率在1.49~1.97之间变化,SiO2溶胶中的水含量能够在膜面上形成微孔,降低SiO2膜层的折射率。通过优化工艺,制备出了在可见光范围平均透过率约为96%、1120nm波长近红外起始反射的双功能复合膜。对得到的结果进行了讨论。