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。     

纳米TiO2/SiO2复合催化剂的制备与表征

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯作为前驱体,冰醋酸作为水解抑制剂,用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/SiO2复合物.讨论了加水量、稳定剂、催化剂、乙醇用量、反应温度等工艺因素对制备过程的影响.用X射线衍射、红外光谱、比表面积仪等测试手段对纳米TiO2/SiO2复合粒子进行了表征.结果表明,用溶胶-凝胶法制备TiO2/SO2复合光催化粒子,整个反应采用滴加方式;各反应组分用量为n(TEOS+TBOT) :n(EtOH) :n(HCl) :n(H2O)=1 :16 :0.06 :4,n(TBOT) :n(HAc)=1 :0.6;反应温度为室温.制备得到的纳米TiO2/SiO2复合粒子主要以锐钛矿型存在;SiO进入TiO2晶体结构中,两者以化学键相结合;TiO2/SiO2复合粒子的比表面积要比纯TiO2粒子的比表面积大得多,当xTi :xsi=3时,TiO2/SiO2复合粒子比表面积达389.11 m2/g.     

TiO 2 /SiO 2 复合薄膜对玻璃透光和隔热性能的影响

以正硅酸乙酯（TEOS）、钛酸丁酯（TBOT）为前驱体,采用溶胶 - 凝胶法,经高压喷涂工艺和 450 ℃热处理,在透明玻璃表面涂覆 TiO 2 /SiO 2 复 合薄膜。利用扫描电子显微镜（SEM）,X 射线衍射（XRD）和傅里叶红外 光谱（FTIR）对 TiO 2 /SiO 2 复合薄膜表面形貌和组织结构进行表征;结合膜 层表征结果,借助可见分光光度计和自制玻璃隔热装置对玻璃透光和隔热性 能进行检测和分析。实验结果表明：玻璃表面涂覆 TiO 2 /SiO 2 复合薄膜后,可 见光范围内（400~800 nm）玻璃透光率在 80% 以上;相对于空白玻璃,玻 璃的隔热温度达 4.5 ℃。     

TiO2/ZnO纳米复合薄膜溶胶-凝胶法制备与表征

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片表面制备了TiO2/ZnO纳米复合薄膜并进行了SEM、XRD和EDS分析与表征.结果表明,复合薄膜微观结构和结晶化程度都强烈依赖于钛相对百分含量;随着钛含量减少,薄膜微裂纹消失,由晶化相趋向于玻璃态后又逐步趋向于结晶态.     

纳米结构TiO2/SiO2的制备、结构与光催化性能

用自组装技术合成了纳米TiO2包覆的SiO2粒子.其中TiO2胶体通过溶胶-凝胶方法得到.讨论了不同晶型负载TiO2的合成条件及光催化性.样品经IR,SEM,XRD等进行表征.实验结果表明:SiO2粒子表面的纳米TiO2具有较好的均匀性;TiO2的含量随覆盖层的增加而增多;组装两层样品具有较大的比表面;经100℃干燥可得到不同晶型的纳米TiO2,且锐钛矿型含量较高的纳米TiO2组装粒子具有较好的光催化性能,     

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。     

射频磁控共溅射制备超亲水TiO2/SiO2复合薄膜

采用射频磁控共溅射法制备了SiO2/TiO2复合薄膜,通过控制SiO2靶与TiO2靶的溅射时间可调节SiO2与TiO2的比例.所制备的SiO2/TiO2薄膜为锐钛矿结构.实验结果表明:SiO2的掺入降低了SiO2/TiO2复合薄膜的光催化能力,但却提高了薄膜的亲水性的维持时间.其中,掺入6%～13%SiO2的SiO2/TiO2复合薄膜,在紫外光照射30 min,接触角降到2°;停止照射后,在5天内接触角小于6°.     

Ni/TiO2复合镀层光催化抗菌性能的研究

为了研究TiO2在镀层中的光催化抗菌活性,以不锈钢为基体,制备了Ni/TiO2光催化抗菌功能性复合镀层,测定了镀层中TiO2微粒的复合量,考察了Ni/TiO2电极的光催化析氢性能,利用ESEM观察了镀层的表面形貌,并探讨了半导体TiO2光催化杀灭细菌的机理.研究表明:当镀层中TiO2复合量达到21.98%时,Ni/TiO2复合镀层对大肠杆菌、绿脓杆菌、粪链球菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于95%;在光照射下,Ni/TiO2电极阴极析氢反应的起始电位正移了约200mV.     

溶胶-凝胶制备SnO2/TiO2复合材料及其性能研究

采用溶胶-凝胶工艺制备了SnO2/TiO2复合光催化剂.以钛酸丁脂(Ti(C4H9O)4)为前驱体,冰醋酸为螯合剂,通过水解缩聚反应制备纳米TiO2,掺杂不同比例(n(SnO2)/n(TiO2)分别为1%、2.5%、5%)的SnO2对纳米TiO2进行改性,并对1%掺杂的粉体样品进行了不同温度(350～550℃)的焙烧处理.采用浸渍提拉法制备了1%(n(SnO2)/n(TiO2))掺杂的纳米SnO2/TiO2膜.运用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)及光吸收等手段,研究了不同掺杂量、热处理温度及光照时间对TiO2相变和光催化活性的影响.研究结果表明,350℃焙烧时,1%(n(SnO2)/n(TiO2))掺杂的粉体样品出现了合适比例的锐钛矿型和金红石型的混晶结构,具有较高的光催化效率,可达96.55%.而1%(n(SnO2)/n(TiO2))掺杂的纳米SnO2/TiO2光催化膜晶粒尺寸在20～30nm左右,光催化效率为79.6%,低于相同掺杂含量的纳米SnO2/TiO2掺杂光催化剂粉体.     

镁合金Ni-Cu-P/纳米TiO2化学复合镀层性能探究

对镁合金表面化学镀Ni-Cu-P进行改进,在其镀液中加入纳米粒子TiO2,在镁合金AZ91D上获得耐磨耐蚀性能优良且兼具有抗菌性能的化学复合镀层.对此镀层表面形貌、组织结构、抗菌、耐磨、耐蚀性能进行了分析,结果表明:该镀层均匀、致密,结合力优良;Ni-Cu-P/纳米TiO2化学复合镀层磨料磨损最佳耐磨性是基材的1.69倍,粘着磨损最佳耐磨性是基材的1.63倍;耐氯化钠和醋酸溶液腐蚀结果均显示该镀层具有较好的耐蚀性;抗菌性能中最佳杀菌率为99.7%,达到了理想的效果.     

单分散SiO_2/TiO_2/SiO_2多层复合微球的制备

采用一种以醇盐水解法为基础的生长硅溶胶的方法,制备了粒径为２００ｎｍ的单分散二氧化硅球形颗粒,并将其作为核心,利用常温连续进料的钛酸丁酯水解的多步法,在二氧化硅核心外经多次包覆形成厚层二氧化钛;在正硅酸乙酯的水解和陈化环境下,将上述ＴｉＯ２／ＳｉＯ２复合颗粒外再包覆一薄层二氧化硅,形成一种高折射率,可用于组装光子晶体的ＳｉＯ２／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２多层复合微球．对该复合微球用重力沉降法、透射电镜法（ＴＥＭ）、Ｘ射线能谱分析法（ＥＤＳ）进行了表征．其中,重力沉降法是一种将Ｓｔｏｋｅｓ公式为基础推导的复合颗粒的粒径与沉降速度关系式所得的一系列数据进行拟合外延,来测定复合颗粒的粒径及包覆厚度的方法．     

羧甲基壳聚糖/Ce^3＋掺杂TiO2复合抗菌材料的研究

采用溶胶-凝胶法制备稀土（Ce^3＋）掺杂纳米TiO2（纳米Ce/TiO2）,借助XRD、BET、SEM对Ce/TiO2进行表征。结果表明纳米Ce/TiO2晶型为锐钛矿,平均晶粒大小为19.95nm,比表面积为43.302m^2/g。采用超声波催化法合成了羧甲基壳聚糖（CMC）,并与Ce/TiO2复配制得羧甲基壳聚糖/Ce3＋掺杂纳米TiO2复合材料（CMC/Ce/TiO2）,借助FT-IR对CMC及CMC/Ce/TiO2复合材料进行了结构表征。初步研究了纳米Ce/TiO2、普通纳米TiO2、CMC/Ce/TiO2、CMC的抗菌性能,结果显示纳米Ce/TiO2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为55%和53%,普通纳米TiO2对两种菌的抗菌率分别为50%和45%,Ce^3＋的掺杂可提高纳米TiO2的抗菌性能;CMC/Ce/TiO2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达到99%和95%,CMC对两种菌的抗菌率分别为90%和80%,Ce/TiO2的复合可显著提高CMC的抗菌性能。     

纳米TiO2/SiO2复合涂层修饰玻璃的抗菌功能研究

采用溶胶凝胶法在室温下制备了均匀的纳米二氧化硅和二氧化钛复合薄膜,研究了经不同温度处理、不同TiO2/SiO2 配比的薄膜修饰后的玻璃表面的抗菌性能。用SEM表征了复合薄膜的表面形貌及不同温度处理对颗粒大小的影响, 并利用XRD检测此复合粉体的晶型。研究结果表明,薄膜中的二氧化钛主要以锐钛矿晶型存在,颗粒大小在15~40nm范围内,二氧化硅是非晶的无定型体。实验表明,此薄膜能高效快速地杀死细菌。其抑菌能力与薄膜的热处理温度、纳米SiO2 和TiO 的比率等因素有关。100~500℃热处理后的薄膜经1h自然光照的抑菌率都在90%以上。     

纳米TiO_2/SiO_2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2 0nm。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。两个月以后 ,测得含复合微粒的样品中的菌落总数为 5 0～ 12 0个 / g ,是相应保健食品企业标准许可菌落数的 0 2 5 %～ 0 .7% ,为相应空白样和纳米TiO2 粉样品菌落数的 0 .5 2 %～ 0 .97%和33 .3%～ 83 .3 %     

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．     

含TiO_2/SiO_2的复合涂层光活性和抗老化性能

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯为前驱体,用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/SiO2复合物。并将其分散到醇酸树脂中制成含TiO2/SiO2的有机涂层。实验结果表明,TiO2/SiO2复合粒子比纯TiO2粒子拥有更强的光催化性能,含TiO2/SiO2的有机涂层比只含有TiO2的有机涂层具有更好的抗老化性能。     

UHMWPE/纳米SiO2复合弹性材料的摩擦磨损性能研究

以纳米SiO2作为填料制备UHMWPE/纳米SiO2复合材料,采用MRH-5A型摩擦磨损试验机研究纳米含量与裁荷等因素对复合材料摩擦磨损性能的影响;利用扫描电子显微镜观察复合材料磨损表面形貌并分析其磨损机理.结果表明,填充纳米SiO2,UHMWPE的摩擦系数减小约40%;SiO2含量为10%左右时,复合材料的摩擦系数最小,磨损性能最好;随着裁荷的增大,复合材料的摩擦系数随之增大,尔后趋于平稳;复合材料磨损量随着载荷的增大而增加;摩擦过程中存在短暂的摩擦跑合期.纯UHM-WPE的磨损机理是粘附,而复合材料的磨损机理主要表现为疲劳剥层.     

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。     

溶胶—凝胶法制备SiO2薄膜的研究

硅溶胶制备ＳｉＯ２薄膜时用正交试验法系统研究了各种因素对溶胶稳定性和ＳｉＯ２薄膜成膜性的影响。研究表明：溶液浓度,加水量和催化剂是制备良好成膜性溶胶的关键因素,控制干燥化学添加剂在加入量超过一定比例后对抑制膜层开裂有明显作用。     

二氧化钛/多孔钛复合膜的免疫隔离效果研究

为克服传统免疫隔离膜吸水膨胀、机械强度差等缺点,以钛酸丁脂为原料,采用溶胶一凝胶法以多孔钛金属为基体,制备出TiO2/多孔Ti复合膜.为避免金属基体与膜材料由于热膨胀系数的不同而引起膜的破裂,采用填堵的方法成膜.通过复合膜的渗透分离实验研究其免疫隔离效果.实验结果显示,所制得的二氧化钛/多孔钛复合膜经过3次以上涂膜能有效地阻隔免疫球蛋白及免疫细胞,但小分子物质(如葡萄糖)能自由通过该膜,故该复合膜可以作为免疫隔离膜使用,并且具有良好的免疫隔离效果.