Fe_2O_3/SiO_2/TiO_2复合薄膜的制备与表征

采用溶胶.凝胶法制备了Fe2O3/SiO2/TiO2三元复合薄膜.通过XRD表征、紫外.可见透射光谱分析,考察了Fe2 O3/SiO2对TiO2晶型、亲水性、光催化性能的影响.结果表明:加入Fe2O3、SiO2后TiO2仍然保持完整的锐钛型,抑制了TiO2晶粒的增长,且加入Fe2O3后TiO2的吸收波长发生了"红移".Fe2O3/SiO2/TiO2光催化性能、亲水性能优于SiO2/TiO2、Fe2O3/TiO2及单-TiO2膜.     

添加SiO2对钛基锰铈氧化物SCR催化剂性能的影响

采用溶胶凝胶法(sol-gel)制备了一系列以TiO2-SiO2复合氧化物为载体的锰铈氧化物催化剂,研究了SiO2的加入对钛基锰铈氧化物选择性催化还原(SCR)催化剂活性和选择性的影响,采用X射线衍射(XRD)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)和原位漫反射傅立叶变换红外光谱(in situ DRIFTS)等表征手段,分析了催化剂的物理与化学性能,并对催化剂SCR反应机理进行了初步探讨,研究结果表明,在TiO2中添加适当比例的SiO2能增加催化剂的比表面积和总孔容,从而提高活性元素在载体表面的分散度,并能提高催化剂表面的酸性,使得催化剂的转化效率有所提高,原位分析表明,吸附于Lewis酸性位上的配位态NH3物种和桥式硝酸盐为主要的活性反应物种。     

TiO2纳米管限域Fe2O3的可见光分解水制氢性能

通过真空−超声辅助的等体积浸渍法制备了TiO2纳米管限域Fe2O3催化剂,考察了其可见光分解水制氢性能。由于TiO2纳米管的限域效应,导致Fe2O3颗粒减小,分散度提高,能隙增大,光生载流子得到有效分离,提高了其光解水制氢活性。     

TiO2-xNx光催化剂的制备及其活性研究

在sol-gel法制备TiO2的过程中引入氨水进行水解,制备了具有可见光活性的TiO2-xNx催化剂,采用UV-Vis、BET、XPS等手段进行表征,以苯甲酸为模型污染物,氙灯为模拟太阳光源,评估了催化可见光催化活性.结果表明,随着焙烧温度的升高,TiO2-xNx的吸光特性增加,当温度超过350%后TiO2-xNx中的氮会在高温下被氧化掉,其吸光特性又降低;此时TiO2-xNx的吸收阈值为422nm,对应的禁带宽度为2.9eV;孔径分布在2.5～8.2nm之间,BET比表面积为139.3m2/g;经计算其x=0.0282,即TiO2-xNx可表示为Ti1.9718N0.0282;在入射波长分别为500nm和600nm时,TiO2-xNx对苯甲酸的去除率分别为6.5%和4.6%,相应的矿化率为3.2%和2.5%.     

溶胶-凝胶法制备TiO2·SiO2/beads及其光催化性能的研究

研究以四异丙醇钛 [Ti (iso OC3 H7) 4 ]、硅酸乙酯为原料 ,以空心玻璃微球为载体 ,用溶胶 凝胶法制备可漂浮附载型复合光催化剂TiO2 ·SiO2 /beads的过程 ,利用附载型复合光催化剂降解有机磷农药。结果表明 :附载型复合光催化剂活性显著提高 ,牢固性增强 ,TiO2 ·SiO2 摩尔比存在最佳值。n (TiO2 ) /m (SiO2 ) =30 / 70时 ,光催化剂活性最高 ,其活性是同样降解条件下 ,同样含量DegussaP 2 5TiO2 的 2倍左右     

可见光响应负载型Er3+∶YAlO3/TiO2-SAC光催化剂的制备及其性能研究

为使TiO2能在可见光下发挥其于紫外激发的高光催化活性,且易于从处理废水中分离,采用溶胶-凝胶法将TiO2与掺杂稀土离子Er3+的上转换发光剂Er3+∶YAlO3结合再负载到球形活性炭(SAC)表面,制备可见光响应的负载型Er3+∶YAlO3/TiO2-SAC光催化剂并对其进行表征。以甲基橙为目标污染物,研究了制备的催化剂在可见光下催化活性,并探讨不同Er3+∶YAlO3/TiO2的负载方式、负载量等制备条件对光催化剂活性的影响。结果表明,结合方式为Er3+∶YAlO3/TiO2烧结后与SAC在乙醇介质中混合并进行30min磁力搅拌、以Er3+∶YAlO3/TiO2与SAC质量比为1∶4时制备的光催化剂活性最高,甲基橙的脱色率在240min可达97%以上。     

纳米级TiO2多元催化剂对NH3选择性催化还原NOx试验研究

通过以纳米级锐钛型TiO2为载体制备多元V2O5-WO3(MoO3、CeO2)TiO2脱氮催化剂，并进行脱氮性能对比，研究和讨论了反应温度、NH3/NO比以及不同助催化剂情况下对NO、NO2和N2O转化的影响。试验结果表明：MoO3较WO3、CeO2对NO、NO2的脱除效果更明显，但其生成的N2O也高于后者；不混合其它族系金属氧化物的CeO2催化剂低温效应不明显，但其对N2O选择性低；混合催化剂中当W／Mo=1，2时，能获得较好的催化效果。     

伊红-Y敏化TiO2的制备及其可见光下光催化制氢性能

采用溶胶-凝胶法在不同温度煅烧制得TiO_2,光还原沉积法进行载铂,浸渍法使伊红-Y负载在Pt-TiO_2表面,制得系列染料敏化的Eosin Y-Pt-TiO_2可见光光催化剂。以可见光光催化制氢为探针反应考察了制备的催化剂的活性,发现350℃煅烧的Eosin Y-Pt-TiO_2可见光光催化活性最好。通过XRD、BET、FT-IR、UV-Vis漫反射等手段对样品进行了表征,发现伊红-Y的敏化扩展了TiO_2的可见光响应范围,使其在400～600nm有很强的吸收峰;随着TiO_2煅烧温度的降低,比表面积不断增大,表面羟基的数量也增加,吸附伊红-Y的量也不断增加,因此Eosin Y-Pt- TiO_2可见光光催化活性也相应提高。     

TiO2-B-S光催化剂的制备及性能研究

利用水热法直接制备了B、S共掺杂改性的光催化剂TiO_2-B-S。XRD表明该光催化剂为锐钛矿晶型,硫硼掺杂能抑制TiO_2粒径的生长;UV-vis表明该催化剂对可见光吸收增强,吸收带边明显红移。XPS显示B、S共掺杂改性使得TiO_2-B-S表面羟基氧含量提高,从而提高了催化剂活性。太阳光降解甲基橙溶液结果表明,TiO_2-B-S活性明显高于单一B、S掺杂改性催化剂,共掺杂改性对提高TiO_2可见光活性具有协同效应。     

整体型V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂的制备

采用静态氮物理吸附法、X射线衍射及扫描电镜对自行研制的V2O5-WO3-MoO3/TiO2催化剂进行了物化性能表征测定,并在固定床连续积分反应器上进行了活性评价,研究了V2O5、WO3、MoO3等成分的含量对催化剂活性的影响,以及催化剂制备过程中浸泡时间、浸泡液浓度、温度等因素对催化剂负载量的影响.结果表明：催化剂活性成分及助剂比例均存在着最佳值,试验制备的催化剂V2O5/TiO2最佳比例为3%左右,WO3/TiO2比为15%,MoO3/TiO2比为30%;浸泡时间、浸泡液浓度对催化剂负载量的影响基本上呈指数衰减,在足够长的时间内,浸泡液温度只影响催化剂的负载速度,而对于负载量的影响可以忽略.     

纳米SiO2/TiO2-xNx复合粒子的制备与表征

采用在高温管式炉中通入氨氩混合气对SiO_2／TiO_2复合粉体进行掺氮的方法制得新型纳米级复合粒子SiO_2／TiO_(2-x)N_x,其中SiO_2,TiO_2复合粉体是通过钛酸四正丁酯水解法在预先分散于纯水中的纳米SiO_2粒子表面包覆TiO_2所制得。采用多种手段对样品的结构、形貌及光吸收特性进行了表征。结果表明,在450℃下掺氮反应3h后,样品中氮元素摩尔百分含量为1.43％,即复合粒子分子式为SiO_2／TiO_(1.901)N_(0.099),粒径小于20nm,粒子为包覆型结构,外层为锐钛矿相TiO_2,内层为无定型SiO_2,其光吸收阀值由387nm红移至500nm左右。     

硅胶负载溴掺杂纳米TiO2的制备与光催化性能研究

利用水热法制备了SiO2负载型溴掺杂纳米TiO2光催化剂(BTS),利用XRD、BET和UV-Vis DRS等测试手段对其进行表征,以苯酚的光催化降解为模型反应,考察了其光催化活性.结果表明:700℃焙烧、钛与硅的摩尔比为3∶1时,BTS具有最佳光催化活性.TiO2以锐钛矿相存在,晶体平均晶粒尺寸为45.5nm,负载后催化剂的比表面积为112.8m2/g,BTS对苯酚的降解率从纯TiO2的27.1％提高到85.6％.     

FeS2/TiO2复合膜的制备及光伏特性的研究

用溶胶－凝胶法先在ＩＴＯ膜上制备纯锐钛矿结构的ＴｉＯ２膜（８０ｎｍ），然后在ＴｉＯ２膜上射频溅射黄铁矿结构的ＦｅＳ２膜（２０ｎｍ），得到ＦｅＳ２／ＴｉＯ２复合膜经在硫气氛中退火处理，在电解液（Ｉ＾０／Ｉ）接触的情况下，该复合膜获得１７８ｍＶ的开路光电压（ｐＨ＝１２）和４７μＡ的短路光电流（ｐＨ＝１）。电解液的ｐＨ值越高，输出光电压越高，输出光电流越低。     

Design,preparation, and durability of TiO2/SiO2 and ZrO2/SiO2 double-layer antireflective coatings in crystalline silicon solar modules

This paper reports the use of a combination of numerical calculations and experimental work to establish the optimum photovoltaic transmittance (T_pv) and durability of the quarter wave, the quarter-half wave, and the non-quarter wave double-layer TiO₂–SiO₂ and ZrO₂–SiO₂ antireflective coatings (ARCs) on solar glass towards practical photovoltaic applications. Numerical calculations based on 4 × 4 propagation matrix method indicated that the non-quarter wave double-layer ARCs exhibited higher T_pv values than those of the quarter wave and the quarter-half wave ARCs. Such calculated values are in good agreement with the experimental T_pv values. For examples, the T_pv values for the non-quarter wave double-layer TiO₂–SiO₂ and ZrO₂–SiO₂ ARCs prepared by sol–gel reached 94.4 ± 0.1% and 94.3 ± 0.1%, respectively. In terms of the coating durability, the non-quarter wave double-layer coatings with a dense and thicker TiO₂ or ZrO₂ barrier layer on solar glass exhibited less than 1% reduction in T_pv after 96 h highly-accelerated temperature and humidity stress test (HAST), as compared with the standard single-layer porous SiO₂ used in industry which tested in the same HAST conditions to be greater than (15.4%) after 48 h. Single crystalline Si modules encapsulated by the non-quarter wave TiO₂–SiO₂ or ZrO₂–SiO₂ AR-coated glass are more durable, with only less than 10% degradation in efficiency after 48 h HAST, as compared with Si modules encapsulated by single-layer porous SiO₂ AR-coated glass which have signification loss in efficiency (circa. 21.8%).     

TiO2/ZnO/TiO2 sandwich multi‐layer films as a hole‐blocking layer for efficient perovskite solar cells

A continuous and compact hole‐blocking layer is crucial to prevent photocurrent recombination at the photoanode/electrode interface of high‐performance mesostructure perovskite‐based solar cells. Novel TiO₂/ZnO/TiO₂ sandwich multi‐layer compact film prepared as hole‐blocking layer for perovskite solar cell. Herein, TiO₂, ZnO, and TiO₂ layers were successfully deposited by spin‐coating onto FTO glass substrate in sequence. The fill factor and power conversion efficiency of the perovskite solar cell are remarkably improved by the employment of a TiO₂/ZnO/TiO₂ sandwich compact layer. Perovskite solar cell based on TiO₂/ZnO/TiO₂ sandwich film has been observed to exhibit maximum incident‐photon‐to‐current conversion efficiency in the visible region (400–780 nm) and reach a power conversion efficiency of 12.8% under AM1.5G illumination. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

Al2O3/SiO2耐磨增透膜的制备和表征

以正硅酸乙酯(TEOS)和异丙醇铝(Al(OC3H7)3)为前驱体,采用溶胶-凝胶(sol-gel)提拉方法在玻璃基片上制得高透、耐磨的增透膜.使用XRD、UV-Vis、IR、和TEM测试和分析了溶胶和薄膜的结构及性能.研究表明:通过添加一定比例的Al2O3,使颗粒之间生成稳定致密的氧桥键Si-O-Al以及煅烧后γ-Al2O3的存在,调控了薄膜的微观结构,不仅明显提高了薄膜的力学性能,同时复合薄膜的光学透过率仍最高达99.2％.     

染料敏化太阳电池中TiO2有序膜的制备及应用

探讨了一种简便的制备二氧化钛有序薄膜的方法及其在染料敏化太阳电池中的应用。用合成的聚苯乙烯悬浮液,采取垂直自然沉积法和水平自然沉积法得到了聚苯乙烯胶体晶体;以垂直自然沉积法得到的聚苯乙烯胶体晶体为模板制备了纳米二氧化钛有序薄膜;用所制得的二氧化钛有序膜组装成染料敏化太阳电池,在模拟日光下进行了光电性能测试,开路电压为0.780V,短路电流密度为0.612mA/cm2。此外,还对胶体晶体模板和二氧化钛有序膜的微观结构进行表征和讨论。     

CaO/SiO2对微晶玻璃析晶行为的影响

借助XRD,DTA和IR等分析手段,研究了CaO/SiO2对微晶玻璃析晶行为的影响。结果表明:随着CaO/SiO2的增加,微晶玻璃的晶体形态由片状向条状转变,晶体尺寸减小;晶相为透辉石和钙铁辉石;在900～1 100 cm 1内,微晶玻璃的吸收带向低频方向移动,且不断有新的谱带出现,与透辉石和钙铁辉石的谱带具有相似的结构。