金红石TiO2薄膜的生长及性能研究

采用PLD方法分别在GaN和AlGaN/GaN基片上生长金红石TiO2(200)薄膜.XRD和AFM分析结果表明:当基底温度为600°C时,在GaN基片上生长的金红石TiO2(200)衍射峰表现明显和尖锐,薄膜表面形貌均匀平整,说明在该条件下制备出TiO2薄膜具有更好的结晶度.用TEM对薄膜界面特征进一步分析观测,TiO2薄膜晶格条纹清晰,薄膜与基底的界面清晰整齐.结果表明,在GaN基底上成功生长金红石型TiO2薄膜.     

金红石型纳米TiO2的制备及其屏蔽紫外线的研究

以四氯化钛为原料,低温合成了金红石型纳米TiO2聚集体,XRD和TEM表明,这种聚集体是由更小的TiO2微晶组合而成,聚集体经过不同温度的热处理,制得不同粒径的纳米TiO2颗粒,结果显示,当热处理在500℃以下时,是TiO2纳米晶相互熔合成纳米颗粒的过程。当热处理在600℃以上时,纳米TiO2粒子快速长大。在波长200～800nm光区测定了纳米TiO2分散液的透光率,详细研究了纳米TiO2粒径、含量和分散时间对紫外线的屏蔽效果和可见光透明性的影响。     

TiO2光触媒降解甲醛影响因素的分析

以天津城市建设学院环境工程有限公司生产的TiO2光触媒来降解2%甲醛溶液,研究了TiO2光触媒降解甲醛的影响因素,包括光触媒用量、光源种类、光照强度和光催化载体.研究结果表明:光照强度越高和在紫外灯照射下,降解甲醛效率越高;加大光触媒用量能加快降解速率;光催化载体对降解效率没有影响.     

TiO2纳米管降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法制备Ti O2纳米管前驱体,用NaOH溶液对前驱体进行碱水热处理制备Ti O2纳米管,并用XRD、TEM等方法对产品进行了表征.以Ti O2纳米管作为催化剂,进行了不同条件下紫外光降解罗丹明B的研究.结果表明:合成的Ti O2纳米管具有明显的纳米管状结构特征,其外径为15~20 nm,壁厚约为1 nm,管长100~200 nm,生长良好.Ti O2纳米管对罗丹明B(RhB)有较好的降解作用.在20 g/L的罗丹明B溶液中加入2 g/L Ti O2纳米管,0.1 g/L H2O2,溶液pH为2.5时,光降解4 h,降解效率能到达89.65%.     

TiO2负载CuO催化剂的NO+CO反应活性研究

文章对不同温度焙烧的TiO2载体负载CuO催化剂的结构性能和催化活性进行了研究。XRD和Ra-man检测结果表明TiO2经600℃焙烧后,具有锐钛矿相和金红石相的混晶结构。600℃焙烧的TiO2负载6%CuO催化剂活性较高,反应温度375℃时,NO转化率达82.6%。TiO2负载CuO催化剂的表征结果说明,CuO与TiO2之间存在着较强的相互作用力。结合H2-TPR结果分析,表明催化剂表面的还原物种是CuO。     

金红石晶体空洞的成因分析

通过实验发现，在用燃熔法制备的金红石单晶体中的网状裂纹，不是普通的热应力裂纹，而是由于晶体在生长过程中，作为环境相的燃烧室气氛的氧分压低，使得结晶后的晶体心部含有大量空洞，并在晶体表层诱发网状裂纹．通过分析生长过程中TiO2与环境相的相互作用，讨论了空洞的形成机制与条件，并通过实验给出了生长无空洞完整晶体的工艺条件．     

金红石型纳米TiO_2的制备及其屏蔽紫外线的研究

以四氯化钛为原料,低温合成了金红石型纳米TiO2聚集体,XRD和TEM表明,这种聚集体是由更小的TiO2微晶组合而成。聚集体经过不同温度的热处理,制得不同粒径的纳米TiO2颗粒,结果显示,当热处理在500℃以下时,是TiO2纳米晶相互熔合成纳米颗粒的过程。当热处理在600℃以上时,纳米TiO2粒子快速长大。在波长200～800nm光区测定了纳米TiO2分散液的透光率,详细研究了纳米TiO2粒径、含量和分散时间对紫外线的屏蔽效果和可见光透明性的影响。     

机械力化学法制备金红石型TiO2纳米晶体

研究了高能球磨机粉磨锐钛矿型TiO2的机械力化学变化过程。发现在一定操作参数（行星磨公转转速300r/min、自转200r/min) 条件上,粉磨初期（5h)为无定形形成期,颗粒粒度减小,晶格畸变,转变为无定形,并形成金红石型TiO2晶核;粉磨中期（5－15h)为晶粒长大期,金红石型TiO2晶粒长大;粉磨后期(15h以后）为动态平衡期,晶粒长大与粉磨引起的昌粒减小处于动态平衡;XRD、TEM、FT－IR研究表明：行星磨粉磨锐钛矿型TiO2可使晶型转变为金红石型TiO2,晶粒尺寸为14．1nm,颗粒尺寸为20－40nm。     

金红石相TiO2纳米棒的氢化处理及其光催化活性

利用经典分子动力学对锐钛矿型TiO₂（101）/（001）羟基化表面与水分子的相互作用进行模拟计算,分析得到表面羟基对TiO₂-H₂O界面性质的影响.首先,通过TiO₂表面钛、氧原子与水中氧、氢原子间的径向分布函数及键长验证得到,所建羟基化TiO₂（101）/（001）模型和力场能够很好地模拟TiO₂-水体系的结构和相关特性.由分子动力学快照图可知,TiO₂表面的O_2c吸附位在羟基化前后不发生改变,而完整表面原有的Ti_5c吸附位被表面羟基中的氢原子取代.羟基化表面的水分子以氢键作用吸附于TiO₂表面引起界面电荷转移,根据水分子密度分布可知TiO₂-H₂O界面形成内亥姆霍兹层、外亥姆霍兹层和体相3个分层结构.与完整表面比较,羟基使TiO₂（101）表面内、外亥姆霍兹层均变窄,而TiO₂（001）表面仅内亥姆霍兹层变窄.对水分子的扩散性质和平均速度分布进行分析,相对于TiO₂（101）羟基表面,TiO₂（001）羟基表面结构更有利于水分子沿表面法线方向移动.最后,由水的电荷密度分布函数得到,表面羟基使得TiO₂（101）和（001）表面的电荷波动加剧,正、负电荷密度分布极值的绝对值明显增加.

     

纳米二氧化钛催化超声降解酸性橙的实验研究

实验以钛酸四丁酯为钛源,通过溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛(TiO2)粉末.以纳米TiO2粉末为催化剂,采用超声波处理技术研究了各种因素对TiO2催化超声降解酸性橙的影响.影响降解效果的主要因素有:催化剂的加入量、超声降解的时间、降解液的初始浓度和降解液的初始pH值等.实验结果表明:催化剂用量为3 g/L,超声波频率25 kHz,输出功率600 W,pH值为3.0,初始浓度为20 mg/L的条件下,温度保持在25℃时100 min就可以全部降解.     

TiO2-Al2O3复合光催化剂的制备及其对甲基橙的降解

以Ti（SO4）2和Al2（SO4）3.18H2O为反应物,用乙醇助溶剂水热法制备了TiO2-Al2O3复合光催化剂,考察了铝/钛摩尔比、水热反应温度、乙醇体积分数及pH值对复合材料光催化效率的影响。X射线衍射测试显示复合材料中的TiO2为锐钛矿和金红石相的混晶结构,紫外-可见漫反射光谱分析表明其吸收光谱发生蓝移,BET测试表明该复合材料具有较大的比表面积。     

Photocatalytic Degradation of Methyl Thionine Chloride in Aqueous Solution over Nanometer （ CdS/TiO2 ）/MCM-41

（ CdS/ TiO2 ）/ MCM-41 loaded nanometer photocatalyst was prepared by the sol-gel method and dipping process, the photocatalytic degradation of methyl thionine chloride in water was investigated by using the photocatalyst. The experimental results show that the optimum concentration of CdS over TiO2 was 3% （ molar ratio ）, the photocatalytic activity was enhanced when making TiO2 the anatase ptase with a rise of the roasting temperature, and the carrier, mesoporous molecular sieve MCM-41, was beneficial to improving the photocatalytic activity of TiO2 for photocatalytic degradation of methyl thionine chloride. The morphology and the crystalline phase of the photocatalyst were discussed by means of XRD and SEM techniques, and the reaction mechanism of catalytic properties was also discussed.     

腐殖酸在掺硼TiO2/Ti催化剂上光电催化反应动力学

为去除饮用水中腐殖酸类天然有机物,采用阳极氧化法制备出掺硼TiO2/Ti催化剂,将该催化剂用于光电催化降解腐殖酸(HA)研究腐殖酸光电催化降解反应动力学,结果表明:影响腐殖酸光电催化降解速率的因素由强到弱顺序为:紫外灯功率、催化剂面积、外加偏压、腐殖酸初始质量浓度.在光电催化氧化体系中,优化的降解条件为:紫外灯功率为125 W,催化剂面积为39.8 cm2,外加偏压为1.3 V,腐殖酸初始质量浓度为5 mg/L.     

纳米Ag／TiO2对溴虫腈的光催化降解

用紫外杀菌灯为光源，Ag/TiO2，SDS／Ag／TiO2和TiO2作光催化剂对悬浮液中溴虫腈进行光催化降解，并采用高效液相色谱、液-质联用仪和紫外-可见分光光度计对降解过程浓度变化进行分析。研究结果表明：在100mL混合中性溶液中，当溴虫腈质量浓度为100mg／L、催化剂质量浓度为1．0g／L、温度为室温条件下，溴虫腈5h的降解率分别为78％，65％和55％（空白实验为32％）。用上述3种催化剂为光降解源和空白实验制备4种纳米农药水乳剂，于玻璃上涂膜后在相同条件下进行太阳光降解实验，各制剂中溴虫腈降解率分别为62％，53％，34％和13％：在酸性条件下，溴虫腈分子和催化剂的吸附及氢键的形成十分有利，这有利于溴虫腈的降解；紫外光、太阳光下溴虫腈分解的主要中间产物为氯苯，其他中间产物含量较少。     

TiO_2薄膜降解甲基橙动力学研究

采用450 W汞灯做光源,对TiO2薄膜光催化氧化甲基橙进行动力学研究。结果显示：TiO2薄膜光催化氧化甲基橙的动力学可用Langmuir-Hinshelwood（L-H）方程描述。甲基橙初始浓度≤20 mg/L时,TiO2薄膜光催化氧化甲基橙表现为一级反应;甲基橙初始浓度≥24 mg/L时,则表现为零级反应。     

TiO2／沸石微粒的制备及其光降解甲基橙的性能研究

以钛酸丁酯为钛源,180目天然沸石为载体,用溶胶-凝胶-浸渍法制备了不同涂膜层数的TiO2／沸石微粒光催化剂,用X射线衍射和红外光谱对其进行了表征．以甲基橙为目标降解物,在光照强度、甲基橙初始浓度、催化剂投加量与空气通入量一定的光催化反应器中,通过30min光催化降解的吸光度变化,考察了TiO2涂膜层数、催化剂重用性能等不同条件下催化剂的光催化活性．结果表明,涂覆5层、120℃下干燥12h、200℃煅烧2h时的TiO2／沸石微粒对沸石结构没有影响,TiO2与沸石间形成了较强的Ti-O-Si化学键合,光催化活性最高,投加1．0mLH2O2,重复使用4次后再生,其光催化活性由59．35％恢复至82．3％．     

TiO2薄膜的制备及其降解甲基橙的性能研究

以钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了均匀透明牢固的纳米二氧化钛光催化薄膜.经X射射线衍射(XRD)测得薄膜晶型为锐钛型,晶粒大小平均为38 nm.通过光催化降解甲基橙溶液证实了TiO2薄膜具有较高的光催化活性.     

TiO2纳米粉体的制备及光催化降解水杨酸的研究

以钛酸丁酯为前躯体 ,采用溶胶 -凝胶法制备了两种 Ti O2 纳米粉体 ,并通过 TEM和 XRD分析方法对其结构性能进行了表征。检测结果表明 :两种 Ti O2 纳米粉体均由 5～ 1 0 nm左右的球形颗粒组成 ,晶型均为锐钛矿型。水杨酸溶液的紫外光催化降解实验表明 :以正丁醇溶剂体系制备的 Ti O2 纳米粉体的光催化活性高于以无水乙醇溶剂体系制备的 Ti O2 纳米粉体。     

纳米TiO_2的结构相变和光学性能

以TiCl4为原料 ,采用沉淀法制备了水合TiO2 沉淀 ,分别于 1 0 0℃、30 0℃、40 0℃、60 0℃、80 0℃煅烧处理。用紫外 可见光谱和导数吸收光谱研究了纳米TiO2 的吸收带边、能隙随着煅烧温度变化而变化的情况 ,结合XRD、TG DSC分析了不同温度下TiO2 的晶型及晶型转变情况。结果表明 ,随热处理温度的升高 ,TiO2 的晶相结构由非晶到锐钛矿型再到金红石型转变 ,40 0℃为锐钛矿型 ,60 0℃已出现金红石型 ,80 0℃已完全转变为金红石型 ;晶粒尺寸随热处理温度的升高而逐渐增大 ;带隙宽度、吸收带边随热处理温度的升高而变窄和“红移”。