高比表面积TiO_2纳米颗粒的制备及光催化性能研究

以钛酸四丁酯为钛源,采用流变相法制备出了具有高比表面积的二氧化钛（TiO2）纳米颗粒.采用X射线衍射仪（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）和比表面积及孔径分析仪（BET）对TiO2的晶型、形貌及比表面积进行了表征,结果显示产物为锐钛矿型,平均粒径约为8.4 nm,比表面积为423.7 m2/g.光催化实验表明,样品在可见光（λ〉420 nm）下反应180 min后,能将罗丹明B（RhB）降解95%左右.     

纳米TiO_2固载脂肪酶及其固载界面表征

以3种不同形貌的纳米TiO2为载体固定化脂肪酶,研究载体形貌、酶添加量、pH值、温度和时间对固载酶活性的影响.研究结果表明,纳米线形貌TiO2固定化效果最好,最优固定化条件为加酶量0.25g/25mL溶液、pH 7.0、固载温度40℃、固载时间6.3h.利用SEM、XRD、FT-IR等对固载酶及其界面进行表征,SEM和XRD结果表明,脂肪酶吸附于纳米线TiO2载体表面,且未改变纳米线TiO2的晶型结构;FT-IR表征表明固载酶含有脂肪酶的特征吸收峰;比表面积分析显示固定化后样品的BET明显减小,表明脂肪酶在纳米线TiO2表面进行物理型吸附.     

TiO2空心微球的制备及其在模拟太阳光下光催化降解罗丹明B活性

以钛酸丁酯为反应原料、油胺为模板剂,采用溶剂热法制备了TiO2空心微球.通过XRD、SEM、TEM、HR-TEM、N2吸附-脱附实验及FT-IR对其晶体结构、形貌、表面性质及比表面积进行了表征.在模拟太阳光下研究了TiO2对罗丹明B的光催化降解活性,并与商品TiO2(P25)的活性相比较.结果表明,空心微球为纯相锐钛矿型TiO2,球的直径处于2-5 μm之间,构成微球的初级粒子的平均粒径为10.7 nm,BET比表面积为42.95 m2/g.所制备的TiO2空心微球在2h内对罗丹明B溶液的光降解率达72％.因粒径较大而使其不易团聚,且极易回收,有利于实际应用.     

两步法仿生合成TiO2纳米线及其表征

以钛酸正四丁酯及L-半胱氨酸为钛源和模板剂,醇热法仿生合成纳米TiO2前体,冉将前体与氢氧化钠溶液水热反应制备出TiO2纳米线．通过SEM、XRD、FTIR以及比表面积及孔径分析仪对前体及纳米线进行表征,结果表明：TiO2纳米线为无定型的钛酸盐结构,直径在20～40nm,长度达数微米,其比表面积为312．58m2／g;煅烧后TiO2纳米线由无定型转变成锐钛矿型结构,FT—IR图谱分析表明纳米线含有Ti—O键．     

TeO2/TiO2纳米复合物的制备与表征

为改善TiO2的光电性质,笔者采用溶胶-凝胶法制备了TeO2/TiO2纳米复合物.分别用SEM、XRD、EDX、IR、UV-Vis等对产物进行了一系列表征,结果表明,复合物TeO2/TiO2为粒径20 nm左右的均匀球形锐钛矿相纳米粒子.     

热处理对纳米TiO_2/SiO_2复合粒子微结构的影响

为了掌握热处理对纳米复合材料微结构的影响情况,采用溶胶-凝胶法制备了高比表面积及大孔容的纳米TiO2/SiO2复合粒子.利用热分析、XRD、FTIR和比表面积测试仪等仪器对不同热处理条件的纳米复合粒子进行了表征.结果发现,纳米复合粒子中TiO2的锐钛矿型和金红石型晶型转变温度分别由一般的350℃和600℃升高到660℃和770℃,晶粒度随热处理温度的升高和时间的延长而增大;同时,随着热处理温度的升高,复合粒子的比表面积逐渐减小,且微孔减少比例由小孔径微孔占多数逐渐转变为较大孔径微孔占多数.     

磁搅拌研磨方法制备纳米石墨及其特性分析

采用磁搅拌研磨法在6h内快速制得了高纯纳米石墨.利用X-射线衍射(XRD)、氮气吸附、高分辨透射电子显微镜(TEM)、X-射线能量色散谱分析(EDS)和傅里叶变化近红外光谱(FT-IR)对纳米石墨进行了系统表征.经XRD分析,确认其为纳米石墨;经氮气吸附测试分析,纳米石墨的比表面积为661m2/g;高分辨透射电镜分析表明纳米石墨为纳米石墨片和多层石墨烯的混合物,其粒径分布在50～100nm左右;用红外光谱和EDS分析,纳米石墨表面具有较多的羟基和羧基等官能团,氧元素含量达22.47%.     

Fe3+/W6+共掺杂纳米TiO2的光催化性能研究

采用溶胶凝胶法制备了Fe3 /W6 共掺杂纳米TiO2光催化剂,利用XRD、SEM、FT-IR以及荧光光谱(PL)等对样品进行表征,结果表明:共掺杂纳米TiO2的形状以球形为主,粒径约为20~30nm,晶型为锐钛矿型;粒子表面吸附了大量的水分子和羟基;共掺杂TiO2纳米粒子并没有引起新的荧光现象,Fe3 和W6 产生了协同作用,有效抑制了光生电子和空穴的复合.以甲基橙为目标污染物研究了共掺杂纳米TiO2的光催化性能,结果表明:Fe3 /W6 共掺杂纳米TiO2的光催化活性比未掺杂或单一掺杂0.05?3 纳米TiO2的光催化活性都高,当Fe3 /W6 掺杂浓度分别为0.05%和0.04%时,甲基橙的降解率达到最高,达到94.6%.     

SnO2@TiO2纳米粒子的光催化性能

以纳米SnO2·nH2O胶体粒子为基质,采用活性层包覆法制备出复合光催化剂SnO2@TiO2.用其对有机磷农药DDVP的稀释液进行降解,并用SEM、TEM、XRD、BET和XPS等手段进行了表征.结果表明:SnO2@TiO2粒径在12nm左右,比表面积为72.27m2g,由锐钛型TiO2与金红石型SnO2组成,光催化活性明显优于单一的SnO2、TiO2.其最佳用量为3.0gL,并且可重复使用.添加剂H2O2、Fe3+的最佳浓度分别为1.65mmolL和0.5mmolL.     

有机分子模板法合成二氧化钛及其光催化性能

以有机分子β环糊精(β-CD)为模板剂,采用水热法制备了TiO2纳米粉体.利用XRD、BET 等手段对样品进行了测试.研究了模板剂添加量对粉体晶型、粒径、光催化性能的影响以及模板剂脱除方式对粉体比表面积的影响.结果表明,当β-CD/TiO2质量分数为60%时,其粒径最小为3.78nm,粉体具有较好的光催化效果;TiO2...     

纳米TiO2/SnO2涂层制备与光阴极保护性能

采用溶胶凝胶法与浸渍提拉技术在304不锈钢表面上制备了纳米TiO2/SnO2叠层涂层。用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD）,X射线光电子能谱(XPS)对涂层表面形貌、晶体结构与组成进行了表征。通过测量稳定电位方法研究了涂层的光电化学性能和对不锈钢的光阴极保护特性。结果表明,所制备的纳米TiO2/SnO2叠层涂层表面连续、均匀致密;涂层中的TiO2为锐钛矿型,颗粒呈球形,平均直径约为35nm,SnO2为金红石型;涂层表面与内层均由Ti、Sn、O、C四种元素组成。纳米TiO2表面层与纳米SnO2中间层分别浸渍提拉4次制得的叠层涂层,紫外光照的光电化学效应、储存电子性能与光阴极保护作用最好,紫外光照1h的延时阴极保护作用可达7h。通过研究分析,提出了纳米TiO2/SnO2叠层涂层的光阴极保护作用机理。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2及其光催化活性的研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛,以甲基橙为模型污染物,考察了影响纳米二氧化钛光催化活性的主要因素,并采用TEM,XRD等方法对样品进行了表征。结果表明:具有较高光催化活性的纳米二氧化钛的制备条件是钛酸丁酯、无水乙醇、冰乙酸、水的比例(体积比)为10∶19∶8∶4,500℃下煅烧2 h;纳米二氧化钛质量浓度为1 g/L时光催化效果最佳;纳米TiO2具有锐钛矿型晶体结构,平均粒径为10~20 nm。     

TiO2纳米带的水热合成表征及光催化性能

以十六烷基三甲基溴化胺为模板剂，采用水热法在200℃下合成了TiO2纳米带，用SEM、TEM、XRD、EDS对其形貌、结构和组成进行了表征，并用二氧化钛纳米带对甲基橙进行光催化降解研究．结果表明：所制备的TiO2纳米带产量高、结构均匀，具有较完整的结晶性能，直径最小的十几纳米，直径最大的100纳米左右，大多数的直径在60-80nm之间，长度达几十微米，光催化性能优良。     

混晶纳米二氧化钛的合成与光降解酸性红3R研究

以简单,易得的无机盐为原料,采用两步反应法合成了一系列混晶纳米二氧化钛粉体,TEM观察产品为球型,粒径10～20 nm,无明显团聚.以产品作为光催化剂,酸性大红3R模拟有机污染物并以太阳为辐射光源,进行了光催化降解实验,并讨论了反应体系pH值对光催化效果的影响.结果表明,混晶纳米二氧化钛具有比纯相二氧化钛更高的催化活性,在120 min内可实现对污染物的接近100%矿化.     

TiO2纳米带的水热合成表征及光催化性能

以十六烷基三甲基溴化胺为模板剂,采用水热法在200℃下合成了TiO2纳米带,用SEM、TEM、XRD、EDS对其形貌、结构和组成进行了表征,并用二氧化钛纳米带对甲基橙进行光催化降解研究.结果表明所制备的TiO2纳米带产量高、结构均匀,具有较完整的结晶性能,直径最小的十几纳米,直径最大的100纳米左右,大多数的直径在60～80nm之间,长度达几十微米,光催化性能优良.     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/云母及光催化性能研究

文章以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备了云母负载纳米TiO2光催化剂(TiO2/M),通过XRD、SEM、UV等手段对所制备的催化剂进行表征,并以甲基橙为模拟污染物检测其光催化活性;讨论了催化剂焙烧温度、光催化剂添加量及重复次数对光降解甲基橙活性的影响.结果表明,在焙烧温度为400～700℃时,纳米TiO2物相为...     

采用水解法制备壳-核式SiO2/TiO2复合颗粒

以钛酸丁酯、正硅酸乙酯为原料采用水解法制备了单分散的SiO2／TiO2复合微粒；运用傅里叶红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等测试方法对所得复合微粒进行了表征．AFM和TEM的观察结果表明，SiO2／TiO2复合粒子呈核一壳结构，内核粒径约130nm、表面SiO2包覆层厚度约30nm．XRD分析表明复合微粒内核为锐钛矿型二氧化钛，表面包覆层为非晶态SiO2．此外紫外-可见吸收谱表明该复合微粒具有优良的紫外屏蔽和可见透过的光学特性。     

Preparation of nano-TiO2/diatomite-based porous ceramics and their photocatalytic kinetics for formaldehyde degradation

Diatomite-based porous ceramics were adopted as carriers to immobilize nano-TiO₂ via a hydrolysis-deposition technique. The thermal degradation of as-prepared composites was investigated using thermogravimetric-differential thermal analysis, and the phase and microstructure were characterized by X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, and transmission electron microscopy. The results indicated that the carriers were encapsulated by nano-TiO₂ with a thickness of 300-450 nm. The main crystalline phase of TiO₂ calcined at 650℃ was anatase, and the average grain size was 8.3 nm. The FT-IR absorption bands at 955.38 cm-1 suggested that new chemical bonds among Ti, O, and Si had formed in the composites. The photocatalytic (PC) activity of the composites was investigated under UV irradiation. Furthermore, the photodegradation kinetics of formaldehyde was investigated using the composites as the cores of an air cleaner. A kinetics study showed that the reaction rate constants of the gas-phase PC reaction of formaldehyde were κ=0.576 mg·m-3·min-1 and K=0.048 m3.     

介孔TiO2的水热法合成及其光催化活性研究

以非离子型表面活性剂Triton X-100为模板剂,用水热法制备了介孔TiO2,探究了不同反应条件对样品光催化活性的影响,对制得的样品进行了XRD、SEM、N2吸附-解吸及差热-热重等表征.结果表明,所得样品为窄孔道分布,最可几孔径为3.4 nm,当水热温度为120℃,焙烧温度为400℃,Ti(SO4)2∶OP∶C2H5OH为4∶1∶40(摩尔比)时,所制得样品的可见光催化活性最好.