纳米氧化钛光催化降解苯酚活性研究

本文从制备方法、微观结构、光催化活性研究等方面介绍了本课题组近几年从事的具有纳米结构的氧化钛、被修饰在介孔材料中的氧化钛以及沉积了贵金属的纳米结构氧化钛的研究成果，并总结了纳米氧化钛的结构特点和对应的光催化性质的规律。纳米氧化钛因颗粒尺寸下降而具有与微米氧化钛不同的特殊性质，有着广泛的应用前景，是具有光催化性质的氧化钛的研究热点。     

[NZP]结构功能材料的性能

本文介绍了［ＮＺＰ］陶瓷的各向异性、力学性能、热膨胀行为、抗热震性、离子导电、离子交换、氧化还原和光学等性能，探讨［ＮＺＰ］材料在热负荷环境下的使用和作为隔热材料、固体电解质、抗辐射、催化载体、精密尺寸控制和高温光学窗口材料的应用前景．     

TiO2在MCM-41内表面单层及双层分散的结构表征

首次以有机物钛酸丁酯为前驱体,合成了ＴiO2呈单层分散状态（Ｔi/Si=0．２０）或双层分散状态（Ｔi/Si=0．39)的介孔分子筛ＭＣＭ－４１（Si/Al=35）,并以ＸＲＤ,ＦＴＩＲ,Ｎ２吸附－脱附,固体ＵＶ－vis漫反等表征手段对其结构特征的氧化钛分散状态进行了研究,结果表明：ＴiO2在介孔分子筛ＭＣＭ－４１孔道中分散,ＭＣＭ－４１骨架结构结晶度降低,但是附着二层ＴiO2后,仍能保持长程有序结构;ＴiO2与ＭＣＭ－４１骨架结构结果度降低低,但是附着二层ＴiO2后,仍能保持长程有序结构,ＴiO2与ＭＣＭ－４１孔道表面的ＳiO2比化学键连接,生成Ｓi-O-Ti键;无论是单层还是双层分散的ＴiO2在ＭＣＭ－４１内孔壁均匀分散,且由于ＴiO2粒子的减小使其对紫外光的吸收发生明显的蓝移现象。.     

金属Pt团簇在氧化钛修饰MCM-41中的组装

采用光沉积的合成方法将纳米金属Ｐｔ组装于氧化钛修饰ＭＣＭ－４１孔道中,并对合成的样品进行了ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＵＶ－vis、Ｎ₂吸附－脱附等结构表征．光电子能谱表明组装的Ｐｔ呈金属状态;Ｎ_２吸附－脱附数据表明组装于孔道中的Ｐｔ虽然使ＭＣＭ－４１的ＢＥＴ比表面和孔容下降,但是由于Ｐｔ的组装量较小,使其对孔径分布的影响较小．由于Ｐｔ的引入,使其紫外－可见光漫反射吸收光谱与氧化钛修饰的ＭＣＭ－４１不同．     

Al_2O_3/Ni包裹粉体的制备、烧结行为及其显微结构研究

利用非均相沉淀包裹技术,在铝无机盐溶液中制备出氧化铝前驱体包裹纳米镍颗 粒的复合粉体,并通过能量发散能谱（ＥＤＳ）以及俄歇电子能谱（ＡＥＳ）研究包裹粉体的成分构 成,发现镍纳米颗粒表面均匀地包裹一层氧化铝的前驱体．煅烧后的包裹粉体在氩气氛中进行 热压烧结．结果表明,与溶胶－凝胶法制备的粉体相比,包裹粉体可以在较低的温度下达到致 密化．烧结后的材料其显微结构明显不同于球磨粉体烧成的材料,不论在氧化铝晶界或晶内, 镍颗粒与氧化铝之间都有孔隙,这是由于镍的热膨胀系数比氧化铝的热膨胀系数大引起的． Ａｌ２Ｏ３／Ｎｉ复合材料的断裂方式以沿晶断裂为主.     

由SiO2/3Y-TZP包裹复合粉体制备ZrSiO4/3Y-TZP细晶陶瓷

对湿化学法制备的ＳｉＯ_２／３Ｙ－ＴＺＰ包裹复合粉体进行了热压烧结研究,并利用Ｘ射线衍射和透射电镜表征了烧结体的物相和显微结构．在低于１３００℃,复合粉体发生瞬时粘性烧结,材料密度迅速提高;随着烧结温度的升高,ＳＩＯ_２和ＺｒＯ_２发生反应生成ＺｒＳｉＯ_４．在１５００℃热压条件下,制备了平均晶粒尺寸为３５０ｎｍ的ＺｒＳｉＯ_４／３Ｙ－ＴＺＰ细晶复相材料．我们认为,在烧结过程中形成的第二相ＺｒＳｉＯ_４,特别是ＳｉＯ_２包裹层对抑制基体晶粒长大起主要作用．     

ZrSiO4/α-Al2O3反应烧结过程中非晶态物质的形成与演化

采用XRD和TEM等技术研究了ZrSiO₄/α-Al₂O₃反应烧结过程中非晶态物质的形成及演化.结果表明,1400℃莫来石开始形成时体系中的液相是富Al₂O₃的,随着温度的升高,ZrSiO₄分解速率加快及富Al₂O₃莫来石的形成,液相逐渐向富SiO₂方向演化.液相的形成及其演化与莫来石的形成密切相关.     

共聚物稳定Al2O3悬浮液及沉积物分形特性的研究

采用ζ电位和沉降实验研究了丙烯酸-丙烯酸酯共聚物对Al2O3表面特性及其悬浮液稳定性的影响.发现共聚物的加入使其等电点向低pH方向移动,且可显著改善浆料的稳定性,共聚物最佳用量为2wt%.研究表明:沉积物表面形貌具有分形特征,且形貌分维值Df的大小与分散剂用量有一定关系.     

室温条件下-(CH2)3NH2修饰的介孔分子筛MCM-41的合成与表征

在室温条件下,以3-氨丙基三乙氧基硅烷为前驱体,使有机官能团-CH2CH2CH2NH2修饰了硅铝介孔分子筛MCM-41(Si/Al=35),制备了无机-有机复合材料MCM-(CH2)3NH2.并通过XRD,DTA-TGA,FTIR,N2吸附-脱附对复合材料MCM-(CH2)3NH2进行了表征.     

CaO稳定ZrO2耐火材料的相组成和热膨胀

对CaO稳定ZrO2耐火材料的相组成和热膨胀行为进行了研究.重点讨论了三种具有不同相组成的CaO稳定ZrO2材料的热膨胀特性.研究结果表明,通过调整ZrO2的稳定程度,可以优化材料的相组成和热膨胀行为,从而改善材料的抗热震性能,并有望使耐火材料的综合性能得到提高.