纳米多晶TiO2的光催化性能

以纯锐钛矿型和纯金红石型TiO2为原料,通过超声分散制备复合晶态的TiO2,研究纳米TiO2的晶相组成对光催化性能的影响.通过X射线衍射分析表征晶相组成与晶粒尺寸;以甲苯为目标降解物,采用气相色谱检测复合晶态的TiO2对甲苯的降解效果.结果表明:锐钛矿型TiO2的光催化性能明显地优于金红石型TiO2,但由于协同作用,一定比例的金红石能提高纳米多晶TiO2的光催化性能;当晶相中锐钛矿型与金红石型TiO2的质量比为83∶17时,纳米多晶TiO2具有最佳光催化活性.     

掺钇纳米TiO2的制备及其光催化降解性能

以价廉易得的TiCl4为原料,采用低温水解法制备出掺钇纳米TiO2光催化剂,进行了XRD分析,研究了掺钇纳米TiO2对甲基橙的光催化降解性能,结果显示:掺钇阻碍了晶粒生长,抑制了TiO2由锐钛矿向金红石晶型的转变,使粒径减小,光催化降解能力增强.实验条件下,掺钇纳米TiO2光催化剂降解甲基橙的最佳投加量为2.0g/L.     

煅烧温度对TiO_2粉体的微观结构及光催化特性的影响

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO2粉体。利用X射线衍射谱、拉曼光谱、红外光谱、扫描电子显微镜和紫外-可见光分光光度计分别研究煅烧温度对TiO2粉体的微观结构、颗粒形貌与紫外光光催化性能的影响。实验结果表明:随着煅烧温度的升高,TiO2粉体发生了锐钛矿到金红石结构的相变,相变温度大约在623K~673K,且等轴状颗粒的尺寸逐渐增加。同时发现锐钛矿结构的TiO2粉体对甲基橙的紫外光光催化活性最高,而无定形及金红石结构不利于粉体的紫外光光催化活性。     

纳米TiO_2粉末的球磨法制备及其表征

采用球磨法制备纳米TiO2粉末,并利用X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对其结构和形貌进行表征.结果表明,制备的TiO2粉末为锐钛矿型;随着球磨时间的增加粉末粒度达到纳米级后锐钛矿型TiO2逐渐发生了相转变,出现金红石型和锐钛矿两结构共存的形态,并有完全向金红石型转变的趋势.     

溶胶-凝胶法制备不同晶相组成TiO_2及其可见光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同晶型的TiO2纳米粒子,以X-射线衍射、扫描电镜、红外光谱和紫外-可见固体漫反射吸收光谱对其进行了表征及光吸收特性研究,以可见光下TiO2对罗丹明B的降解率评价其光催化活性.结果表明TiO2纳米粒子的晶相分别为锐钛矿纯相、锐钛矿/金红石混晶和金红石纯相,粒子的平均粒径为10 nm左右,许多纳米粒子聚集形成较大的颗粒,且表面含有活性羟基.制备的三种晶相组成的TiO2对罗丹明B均具有较高的可见光催化活性,活性均高于商品TiO2（P25）,且活性按锐钛矿纯相、混晶和金红石纯相的顺序依次降低,可见TiO2的可见光催化活性与其晶相组成密切相关.     

溶胶-凝胶法制备不同晶相组成TiO2及其可见光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同晶型的TiO2纳米粒子,以X-射线衍射、扫描电镜、红外光谱和紫外-可见固体漫反射吸收光谱对其进行了表征及光吸收特性研究,以可见光下TiO2对罗丹明B的降解率评价其光催化活性.结果表明TiO2纳米粒子的晶相分别为锐钛矿纯相、锐钛矿/金红石混晶和金红石纯相,粒子的平均粒径为10 nm左右,许多纳米粒子聚集形成较大的颗粒,且表面含有活性羟基.制备的三种晶相组成的TiO2对罗丹明B均具有较高的可见光催化活性,活性均高于商品TiO2(P25),且活性按锐钛矿纯相、混晶和金红石纯相的顺序依次降低,可见TiO2的可见光催化活性与其晶相组成密切相关.     

二氧化钛纳米管阵列的制备及光催化效果的研究

用阳极氧化法制备出高度致密、有序的TiO2纳米管阵列.利用SEM和XRD表征分析纳米管阵列的形貌和结构.分析结果表明:经过450℃退火后的TiO2晶相结构为夹杂少量金红石相的锐钛矿相.以甲基橙在水溶液中的光催化降解为实例,分别研究了TiO2纳米管阵列在可见光和紫外光激发下的光催化性能.实验结果表明:该阵列在紫外光激发下有较高的光催化效率,但在可见光照射下产生降解效果不太明显.     

负载型纳米TiO2/Al光催化降解丙酮

采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为原料在酸浸蚀的A l片上制备了纳米级的TiO2薄膜光催化剂,并用XRD、SEM等技术对薄膜进行表征.研究了在紫外光照射下,负载型TiO2/A l催化剂对丙酮的光催化降解行为.表明,将TiO2制备成负载型纳米TiO2/A l薄膜,可有效地抑制TiO2在高温下由锐钛矿相到金红石相的转变,提高了TiO2的光催化活性.     

等离子热喷金属有机物液料制备TiO_2纳米颗粒

为了制备有光催化作用的纳米TiO2,采用等离子喷涂设备热喷金属有机物液料,在不同电弧功率条件下,用钛酸丁酯的乙醇溶液作为喷涂原料,制备出了纳米TiO2颗粒.用透射电镜和X射线衍射仪分析了颗粒的显微组织和晶型结构。计算了颗粒中的锐钛矿相和金红石相的质量分数与晶粒尺寸.研究表明,液料等离子喷涂制备的纳米TiO2颗粒平均粒径为10-50nm,其晶型为具有光催化作用的锐钛矿相和金红石相,锐钛矿相为主,且随着电弧功率的增大,锐钛矿质量分数减少.     

CdS修饰金红石/锐钛矿混合晶相TiO_2双异质结薄膜的光催化性能研究

采用化学气相沉积法在Ti基上制备了金红石相TiO2纳米棒(A-TiO2 NRs),将其在低浓度的TiO2溶胶中浸泡后退火得到锐钛矿/金红石混合晶相TiO2核壳结构(A/R-TiO2 NRs).采用化学水浴沉积法在该结构表面修饰CdS纳米晶颗粒,得到CdS纳米晶粒修饰的锐钛矿/金红石混合晶相TiO2三元双异质结(CdS-A/R-TiO2 NRs)薄膜.将该纳米复合薄膜用做光催化剂在模拟太阳光照射下降解目标污染物甲基橙.实验结果表明,A/R-TiO2 NRs薄膜样品的光催化活性优于纯R-TiO2 NRs样品;而CdS-A/R-TiO2 NRs混合晶相双异质结薄膜的光催化活性有更显著的增强.     

聚酰亚胺/无机物纳米杂化材料的研究I.聚酰亚胺(HQDPA/DMMDA)-TiO2纳米杂化物的合成与表征

将钛酸丁酯经乙酸修饰改性和稳定化后在杂化过程中用作ＴｉＯ２前体,采用溶胶－凝胶法由可溶性业胺（ＨＱＤＰＡ／ＤＭＭＤ七经修饰改性的钛酸丁酯溶液混合成与表征进而制得聚酰亚胺－ＴｉＯ２杂化材料,ＸＰＳ分析表明钛酸丁酯已转化成ＴｉＯ２,ＴＥＭ则显示ＴｉＯ２以球状微粒均匀分散在聚酰亚胺基体中,粒径为３０～６０ｎｍ,含１０％ＴｉＯ２的杂化膜是具有高热稳定性与韧性的薄膜,其介电常数为３．５。     

热处理对TiO2薄膜结构和表面形貌的影响

研究了热处理对电子束蒸发法制备的TiO2薄膜结构和表面形貌的影响。利用X射线衍射仪和原子力显微镜,检测了TiO2薄膜的晶体结构和表面形貌。实验结果显示：沉积态TiO2薄膜为非晶态;低温（400℃以下）退火TiO2薄膜开始向锐钛矿相转变;高温退火（850℃以下）TiO2薄膜由锐钛矿向金红石相转变。     

铜钕共掺杂纳米Ti02光催化降解偏二甲肼废水

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备纯纳米TiO2和铜掺杂、钕掺杂、铜钕共掺杂TiO2,用X射线衍射、傅里叶红外光谱对其进行表征,用15W紫外灯作光源,20mg/L的偏二甲肼污水作为光催化反应模型污染物,研究TiO2的光催化性能,考察掺杂量对降解率的影响,结果表明,掺杂改变了TiO2的晶胞参数,提高了TiO2的光催化活性,共掺杂具有协同效应,共掺杂样品中铜离子摩尔分数为2.0%,钕离子摩尔分数为1.5%时其光催化性能最好.在25℃下,偏二甲肼废水质量浓度为20mg/L,加入催化剂质量浓度为0.6g/L,降解60min时,偏二甲肼废水的降解率达到93.4%.     

萃取精馏法制备纳米钛白的研究

以硫酸法钛白生产过程的中间产品TiOSO4液为原料，采用萃取等方法将TiO2转为有机物溶胶，再将此溶胶蒸馏制成纳米TiO2粉体。以D2EHPA为萃取剂，最佳萃取工艺条件为：D2EHPA浓度25％，O／A＝1：5，萃取时间10min。最终产品纳米TiO2通过煅烧温度达到物相的晶形转变，其纳米TiO2膏体粒子粒径为20nm。     

二氧化氯/TiO2光催化氧化降解碱性品红模拟废水及反应机理

以硅胶为载体,采用浸渍-焙烧法制备了TiO2光催化剂,并将其用于二氧化氯/TiO2光催化氧化降解碱性品红模拟废水.经对比实验验证了ClO2/TiO2光催化剂/UV照射对碱性品红的氧化降解作用.50 mL质量浓度为150 mg.L-1的碱性品红模拟废水,在pH值为5.0,二氧化氯质量浓度6.14 mg.L-1和10 g.L-1光催化剂条件下,紫外照射距离20 cm,紫外照射时间13 min,碱性品红的去除率可达80%,远远高于二氧化氯化学氧化处理碱性品红的去除率46%.在废水处理过程中,采用紫外可见光谱和红外光谱分析降解产物,碱性品红被氧化降解为醌和羧酸,并进一步降解为二氧化碳和水,提出了二氧化氯/TiO2光催化氧化降解碱性品红废水的反应机理.     

Microstructural characterization and oxidation resistance of multicomponent equiatomic CoCrCuFeNi-TiO high-entropy alloy

CoCrCuFeNi-TiO was prepared by arc melting of the pure elements and Ti₂CO powder under an Ar atmosphere. Both CoCrCuFeNi and CoCrCuFeNi-TiO alloys are composed of a face-centered cubic (fcc) solid solution, whereas the alloys of CoCrCuFeNi-TiO are basically composed of an fcc solid solution and TiO crystals. The microstructures of CoCrCuFeNi-TiO are identified as dendrite and interdendrite structures such as CoCrCuFeNi. The morphology of TiO is identified as an equiaxed crystal with a small amount of added Ti₂CO. By increasing the amount of Ti₂CO added, the TiO content was dramatically increased and part of the equiaxed crystals changed to a dendrite structure. A test of the oxidation resistance demonstrates that the oxidation resistance of CoCrCuFeNi-TiO is better than that of CoCrCuFeNi. However, as the TiO content increases further, a corresponding decrease is observed in the oxidation resistance.     

Synthesis and Characterization of Titania and Rare Earth Doped Titania Nanoparticles by Sol-gel Process

Titania sol has been prepared by the sol-gel process with Ti（OC4H9）4, as precursor. TiO2 gel was obtained through hydrolysis and condensation process. Rare earth such as La2O3, CeO2 and Gd2O3 were introduced into the nanostructure TiO2. After TiO2 and rare earth doped TiO2 powders were calcined at 400℃, 500℃, 600℃, 700℃ and 800℃ respectively, the characteristic analyses of the TiO2 samples were studied by UV-VIS, XRD and TEM etc. It was found that there are some stringer absorption peaks at 200 - 325 nm. The rare earth doping can increase the phase transition temperature convertin8 anatase phase into rutile phase, can decrease the grain size of TiO2particles and can improve the ann-UV capacity of the coating fabrics.     

退火温度对磁控溅射Ti02薄膜结构及性能的影响

采用对向靶磁控溅射法在FTO导电玻璃基底上制备了Ti02薄膜,分别在450℃、500℃和550℃条件下对Ti02薄膜进行退火处理;利用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）测试手段分析了不同退火温度对TiO,薄膜晶体结构与表面形貌的影响以异丙醇（iso—propanol,IPA）为目标物,研究了所制备Ti02薄膜的光催化性能,并分析了该气相光催化反应机理．同时在氙灯照射下,测试了Ti02薄膜的光电流以分析其光电性能．结果表明：当退火温度由450℃升至550℃时,Ti02薄膜由纯锐钛矿结构转变为金红石与锐钛矿型混晶结构,其表面形貌则变化不大;Ti02薄膜光催化性能与光电性能均随退火温度的升高而提高,经550℃退火的Ti02薄膜可将IPA高效降解为丙酮和C02,其光电流可达0．7mA并保持稳定．     

Fe掺杂TiO2薄膜的低温制备及光吸收性能研究

将不同比例的Ti粉和Fe粉的混合粉末加入到质量分数为30%的H2O2溶液中,然后把Ti片浸入其中,保持80℃低温反应72h,在Ti片上形成了Fe掺杂TiO2薄膜。利用X射线衍射仪,扫描电子显微镜,紫外-可见光谱仪等多种手段对薄膜的结构及光吸收性能进行了研究。结果表明,在Ti片表面形成了结构较为疏松的锐钛矿相Fe掺杂TiO2薄膜;与未掺杂的TiO2薄膜相比,不同Fe粉含量生成的Fe掺杂TiO2薄膜的紫外-可见光吸收边均发生明显红移,禁带宽度均有所减小;掺Fe量为3%时,TiO2薄膜的禁带宽度减小至3.04eV。     

X射线粉末衍射法测定不同温度下生成的TiO_2晶体的物相组成

用X射线粉末衍射方法测定了不同温度下生成的TiO2晶体的物相组成,并采用无标法与多相组分直接分析法分析了实验结果,两种分析结果一致。在常温及在700℃时保温5小时,TiO2均只有一种晶型——锐钛矿;而在1000℃时保温5小时,有1.3%的TiO2转变为金红石;加热至1090℃,并保温5小时,有80.1%的TiO2由锐钛矿转变为金红石。