TiO2薄膜结构特征初探

主要研究了半导体材料TiO2的部分特征,光谱吸收率与TiO2膜厚度成正比,TiO2膜在烧结前呈水合物团块状结构,表面粗糙度大, 空气中烧结后呈等粒或椭圆粒状镶嵌结构, 表面粗糙度比未烧的小,在抽真空加氮气烧结后成等粒状结构,表面较光滑,在空气中烧结的TiO2膜放至光敏染料中泡1 h后呈等粒状结构,表面较光滑.从TiO2光电池器件输出电功率来看,TiO2膜在空气中烧至450 ℃时的电输出的功率比在氮气中烧至530 ℃的高,印刷TiO2膜的丝网目数为500目时,电输出功率较佳.     

纳米级TiO2添加剂对Al2O3陶瓷微观结构与烧结性能的影响

用微米级和纳米级两种不同的TiO2作为烧结助剂加入Al2O3陶瓷中，研究其对Al2O3陶瓷微观结构和烧结性能的影响。结果表明，纳米TiO2能更好的提高Al2O3陶瓷的烧结活性，降低烧结温度，Al2O3陶瓷在1600℃以下就可致密烧结。另外，纳米TiO2的加入，对Al2O3陶瓷的微观结构也产生影响，加入纳米TiO2的试样其晶粒尺寸比加入微米TiO2的大，TiO2与A12O3形成固溶体。     

TiO2纳米管负载V2O5催化剂的制备、表征及其在3-甲基吡啶氨氧化反应中的应用

采用10 mol/L NaOH溶液对商品化TiO2进行碱处理制备TiO2纳米管,通过X射线粉末衍射、N2吸脱附、扫描电镜等手段表征了碱处理温度和时间对TiO2纳米管结构和形貌的影响.研究发现:120～150 ℃碱处理生成TiO2纳米管,180 ℃则为纳米棒;400 ℃焙烧后纳米管的BET比表面积大于100 m2/g,而纳米棒的比表面积小于50 m2/g.以TiO2纳米管为载体,采用浸渍法制备V2O5负载的催化剂,拉曼(Raman)光谱、程序升温还原(H2-TPR)分析等表明钒氧物种在TiO2纳米管表面呈高度分散状态.3-甲基吡啶氨氧化反应结果表明,以120 ℃制备的TiO2纳米管为载体负载V2O5催化剂的催化选择性最高.     

连续片状纳米TiO2薄膜的制备和表征

采用溶胶-凝胶法，通过在制备过程中加入丙烯酸对纳米TiO2胶体颗粒进行表面修饰以及加入引发剂偶氮双异丁腈(AIBN)引发丙烯酸聚合，利用提拉法在载玻片表面制备了纳米TiO2薄膜；采用热分析仪考察了纳米TiO2胶体颗粒中有机物的热解行为，并用X射线衍射仪测定了经不同温度下焙烧后的纳米TiO2粉体的晶体结构；采用原子力显微镜和透射电子显微镜观察分析了薄膜的微观结构；在对不同制备条件下制备的纳米。TiO2干胶进行红外光谱分析的基础上，初步考察了薄膜成膜机理，结果表明，所制备的TiO2薄膜经400℃烧结处理后形成连续、片状、由粒径为6-8nm的纳米TiO2组成的薄膜材料。     

TiO2/Si与TiO2-SnO2/Si的制备及表面光伏特性

用溶胶 -凝胶法在 p型单晶硅的表面镀上一层TiO2 或TiO2 -SnO2 纳米结构薄膜 ,并用表面光电压谱 (SPS)研究了TiO2 /Si和TiO2 -SnO2 /Si的表面光伏特性 .结果表明 ,在单晶硅表面镀一层TiO2 或TiO2 -SnO2 薄膜后所得的复合纳米材料的光伏效应比单晶硅提高了 1个数量级 ,且在 4 0 0～ 70 0℃热处理温度范围内TiO2 /Si和TiO2 -SnO2 /Si的光伏效应均随着温度的升高而增强 ,同一温度下TiO2 -SnO2 /Si的光伏效应比TiO2 /Si强     

无机表面改性制备纳米复合粒子

以水玻璃和Ti(SO4)2为原料，制备出TiO2／SiO2纳米复合粒子。用高浓度无机包覆剂溶液在复合粒子表面包覆一层无机结晶膜，根据无机包覆剂的热分析曲线，在干燥过程中连续采用80℃和120℃对包覆有无机改性剂的复合粒子沉淀进行真空干燥，在600℃马弗炉中焙烧。用热处理使粒子表面的结晶膜分解后，获得单分散的纳米复合粒子。运用XRD、TEM和FTIR对复合粒子进行表征，发现TiO2以12．6nm左右的纳米晶粒的形式被SiO2膜包覆，所形成的复合粒子约为20nm，且为单分散纳米粒子；复合粒子中有Ti-O-Si键的生成。     

TiO2透明薄膜的制备与光诱导超亲水性研究

采用溶胶凝胶法和旋涂工艺在普通玻璃表面制备透明的TiO2薄膜，经500℃退火处理后，TiO2薄膜完全晶化为锐钛矿结构，是由一些大小只有约30nm的TiO2粒子组成的多孔颗粒膜，经紫外光照射后，TiO2具有光诱导超亲水性。     

氧化钛纳米陶瓷的制备及其结构与力学性能

为探讨在无压烧结过程中TiO2纳米陶瓷的致密化与晶粒长大的关系以及纳米陶瓷的结构对其力学性能的影响,采用溶胶一凝胶技术制备的不同颗粒粒径的TiO2纳米粉体经冷压成型后无压烧结TiO2纳米陶瓷.研究结果表明:利用相变辅助无压烧结方法在800℃烧结获得了晶粒粒径小于60 nm、相对密度超过95%的TiO2纳米块体陶瓷:当800℃以下烧结时,TiO2纳米陶瓷的相对密度随烧结温度的升高而快速增大,而TiO2纳米陶瓷的平均晶粒粒径随烧结温度升高则缓慢长大;当大于800℃的温度烧结时,TiO2纳米陶瓷的致密化加快,但陶瓷的晶粒粒径则快速长大.TiO2纳米陶瓷的显微硬度主要取决于TiO2纳米陶瓷的相对密度和平均晶粒粒径,即纳米氧化钛陶瓷的相对密度越大,晶粒粒径越小,则显微硬度越大.     

TiO_2透明薄膜的制备与光诱导超亲水性研究

采用溶胶凝胶法和旋涂工艺在普通玻璃表面制备透明的TiO2薄膜,经500℃退火处理后,TiO2薄膜完全晶化为锐钛矿结构,是由一些大小只有约30nm的TiO2粒子组成的多孔颗粒膜.经紫外光照射后,TiO2具有光诱导超亲水性.     

催化荧光灯的制备及其降解甲醛的能力

以钛酸丁酯为前驱物,采用溶胶-凝胶-水热晶化法制备了锐钛型氟掺杂TiO2（F—Ti02）溶胶;把F—TiO2溶胶涂覆在荧光灯管上,经低温（120—280℃）烘干后,制备了具有光催化净化空气功能荧光灯,以含有甲醛的空气为模拟污染空气,评价了荧光灯管的光催化净化活性,并且测定了溶胶干燥制得的粉末物的吸附性能．运用紫外-可见漫反射光谱（UV—Vis-DRS）及原子力显微镜（AFM）研究了在玻璃表面形成的F—TiO2膜的有关特征．结果表明：锐钛矿型纳米F-TiO2溶胶具有良好的降解甲醛和净化空气的能力,当甲醛浓度小于5．4mg／m^3及流速小于0．015L／min时,催化降解率高达90％．F—TiO2膜具有荧光性,涂膜后的荧光灯光强度增加2％-3％;氟的掺杂提高了催化剂的表面酸度、晶化度和吸附能力,从而有效地提高了F—TiO2膜的催化活性.     

CuO/TiO2和CuO-ZrO2/TiO2催化剂对NO+CO反应性能的影响

以TiO2为载体，采用浸渍法制备了不同负载量的CuO／TiO2和CuO-ZrO2/TiO2催化剂，并在色谱—微反装置上考察了催化剂对NO CO反应性能，并通过TPR、XRD和NO-TPD技术对上述催化剂进行了表征．结果表明催化剂经500℃ H2气氛中还原1h与空气氛中处理的相比，活性有明显的改善，CuO／TiO2(6％)对NO完全转化的T99%＝325℃，而CuO-ZrO2/TiO2(6％，10％)对NO完全转化的T99%＝300℃；TPR结果表明CuO／TiO2在TPR过程中出现4个还原峰，而CuO／TiO2只有2个还原峰，说明ZrO2的引入使CuO在TiO2上的还原物种发生了变化；空气氛处理的CuO／TiO2催化剂XRD检测到的是CuO的特征衍射峰，而H2气氛处理是金属Cu的特征衍射峰；NO-TPD结果表明两种气氛处理的催化剂，NO吸附在其上的热脱附产物中质谱能检测到4种物种(NO，N2O，N2和O2)，低温脱附物种为吸附在弱位上的NO，高温脱附物种则是吸附在强位上的NO；CuO／TiO2上引入ZrO2后NO的脱附峰温明显降低，这表明NO在CuO-ZrO2/TiO2表面的分解活性大于No在CuO／TiO2表面的分解活性;NO CO反应低温时形成中间产物N2O，高温时产生N2;NO-TPD脱附峰温与两种气氛处理的催化剂活性有很好的对应关系，且NO在催化剂表面的解离是NO CO反应的速控步骤．     

纳米TiO2膜的制备及表征

通过溶胶-凝胶工艺制备了表面均匀的纳米TiO2光催化薄膜．用UV—Vis、AFM、XRD和XPS等对薄膜的表面形貌、结构和组成等进行了表征．结果表明，TiO2膜的表面均匀，颗粒大小约50nm，晶型为锐钛矿型．     

纳米多孔TiO2薄膜制备工艺对其光学性能的影响

目的制备高效光催化薄膜,研究制备工艺对甲基橙水溶液光催化活性的影响。方法利用溶胶-凝胶技术在钠钙玻璃表面制备多孔纳米TiO2薄膜,用TEM,XRD,UV-VIS,AFM等技术对薄膜微结构进行表征。结果TiO2薄膜表面均匀,连续性好,颗粒粒径大约为17nm左右,孔洞平均大小为25nm左右,膜表面的粗糙度(RMS)大约为2~3nm左右。450℃退火处理的样品出现锐钛矿和金红石的混晶结构,锐钛矿的含量为66%,晶粒尺寸为28.8nm。随着退火时间的加长,紫外吸收峰“蓝移,”TiO2薄膜材料的带隙宽度变窄,扩大了光吸收范围。结论用工艺1制取的TiO2薄膜的光催化活性优于工艺2;450℃是合适的退火处理温度。     

紫外光下蜂窝陶瓷负载TiO2降解邻氯苯酚水溶液研究

介绍了以钛酸丁酯为主要原料的溶胶～凝胶法(Sol-Gel)制备TiO2光催化剂的过程，提出了较为理想的制备方法。探讨了工艺条件对催化降解效果的影响。结果表明，蜂窝陶瓷表面浸涂5层TiO2催化膜，经500℃焙烧，具有良好的光催化活性；H2O2、Fe“、光照时间、TiO2催化膜层数对邻氯苯酚去除率有不同程度的影响。     

纳米晶TiO_2在染料敏化太阳电池中的应用

以P25为原料,采用水热法制得以菱形为主、直径为10～15nm、比表面积达112m2/g的纳米晶TiO2.用该纳米晶TiO2制膜,并与用P25粉制成的膜进行对比,通过扫描电子显微镜、氮气吸附装置等对两种膜进行分析和表征.结果表明:纳米晶TiO2制成的膜颗粒小、分布均匀,BET比表面积是P25膜的两倍,膜厚相同时染料吸附量是P25膜的两倍多.将纳米晶TiO2膜与P25膜用于染料敏化太阳能电池上,分析染料敏化太阳能电池的光电特性,结果表明,用纳米晶TiO2组成的染料敏化太阳能电池具有高的光电流密度和转换效率.     

Nb2O5掺杂及TiO2压敏陶瓷埋烧工艺的研究

通过微结构分析、I-V特性及复阻抗频谱的测量,比较了埋烧和传统的裸烧工艺对于Nb^5 掺杂的TiO2压敏陶瓷材料的压敏电压和非线性系数的影响,结果表明掩埋法烧结可以降低该类陶瓷材料的压敏电压和非线性系数;考察了Nb2O5掺杂的作用,表明Nb^5 固溶于TiO2中取代Ti^4 使晶粒半导化．Nb2O5掺杂量对TiO2压敏陶瓷的I-V特性和微观结构都会有影响作用,适量Nb^5 的掺杂有助于晶粒的生长.     

凝胶浇注法制备Ni/TiO2-Ce0.8Sm0.2O1.9多孔阳极材料的研究

以硝酸盐和氧化物为原料,通过凝胶浇注法制得了摩尔分数为10%TiO2-Ce0.8Sm0.2O1.9(TiO2-SDC)粉体,采用X射线衍射、透射电镜对粉体的相组成和颗粒形貌进行了分析。结果表明,干凝胶在600℃下煅烧后,TiO2和Sm2O3能完全固溶进CeO2晶格中,形成具有单一立方相结构和纳米粒度的TiO2-SDC粉体;凝胶浇注法和机械混合法制备的成形坯在1 300℃下烧结所得NiO/TiO2-SDC烧结体的孔隙率分别为31.0%和19.0%,还原后Ni/TiO2-SDC材料的孔隙率分别为36.4%和23.0%。SEM观察表明,凝胶浇注法制备的NiO/TiO2-SDC烧结体和Ni/TiO2-SDC金属陶瓷的微结构更加疏松,两相颗粒分布更为均匀;在测试温度范围内,凝胶浇注法制备的Ni/TiO2-SDC阳极材料的电导率明显高于由机械混合法制备的Ni/TiO2-SDC材料,773 K下两者的电导率分别为648 S/cm和430 S/cm。     

TiO2溶胶的制备和后处理条件对镀膜玻璃表面亲水性的影响

考察了TiO2 溶胶的制备方法和微波后处理对胶粒粒径及玻璃表面TiO2 膜亲水性的影响 .结果表明 ,解胶温度为 40℃制备和经一定时间微波处理得到的TiO2 溶胶的胶粒尺寸较小 ,平均粒径为 13nm ,用此溶胶制得的镀膜玻璃由于结构均匀和致密表现出良好的亲水性能     

TiO2-Cu2O纳米复合膜的制备和杀菌性能的研究

取异丙醇、环糊精、CuSO4、NaAc为原料配制溶液,取适量溶液于培养皿中,将已镀好TiO2膜的载玻片放入其中,在紫外灯照射和氮气保护下沉积,于120℃真空干燥2h,得到TiO2-Cu2O复合膜。讨论了其杀菌性能;并通过X射线衍射（XRD）分析了TiO2-Cu2O复合薄膜的相构成。     

搅拌方法对阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列的影响

将Ti箔在电压为40 V、温度为60℃,超声搅拌或磁力搅拌下质量分数0.25%的NH4F+体积分数2.5%的蒸馏水+乙二醇电解液中进行阳极氧化,以制备TiO2纳米管阵列;所制备的样品在空气中经450℃退火3 h。用场发射扫描电镜、透射电镜对所制得的样品表面形貌和晶体结构进行表征。结果发现:磁力搅拌制得的样品表面被严重腐蚀;而超声搅拌下可制备出完整的TiO2纳米管,无腐蚀现象;阳极氧化后的TiO2纳米管为非晶态结构,经退火处理后转变为锐态矿结构。对不同搅拌方式影响TiO2纳米管阵列的形成机制进行了分析讨论。