循环伏安法电沉积MnO2到TiO2纳米薄膜电极

利用循环伏安方法,从5.0mmol/L的硫酸锰溶液中在覆有纳米TiO2膜的导电玻璃上电沉积出MnO2.电化学分析显示,纳米TiO2薄膜上电沉积出的MnO2粒径均匀,该复合膜有较好的循环性能,且其质量比电容值(144.6F/g)明显高于电沉积有MnO2的导电玻璃.     

TiO2纳米薄膜的制备与性能研究

文章采用溶胶-凝胶法、浸渍提拉法在玻璃表面上制备TiO2纳米薄膜。通过XRD、SEM等表征手段,对其晶型、粒径、光催化脱色性、透光率和耐蚀性等进行研究,研究结果证实TiO2纳米薄膜/玻璃具有纳米粒径且分布均匀,透光率相当于普通玻璃的70%,该膜具有结合力强、耐蚀性好、对低质量浓度甲基橙溶液的氧化脱色活性高等特点。     

纳米TiO_2薄膜对痕量Cu(Ⅱ)的吸附研究

应用溶胶-凝胶法,以玻璃为基底,制备了表面结构均匀的纳米TiO2薄膜.SEM和XRD分析结果表明,TiO2薄膜由粒径50 nm左右的锐钛矿TiO2颗粒构成.利用纳米TiO2的表面吸附活性,系统研究了纳米TiO2薄膜对于水中痕量Cu(Ⅱ)的吸附活性.探讨了溶液的pH值、吸附时间、Cu(Ⅱ)初始质量浓度对纳米TiO2薄膜吸附率的影响,确定了最佳吸附条件.纳米TiO2薄膜对Cu(Ⅱ)的吸附等温线为"L"型,表现出单分子层吸附特征.1.0 mol/L硝酸可将吸附在薄膜表面的Cu(Ⅱ)洗脱.     

Ce~(3 )掺杂纳米TiO_2自清洁玻璃光催化性能研究

以Ge3 掺杂TiO2溶胶制备自清洁玻璃,并研究Ce3 掺杂量在紫外光照射条件下对甲苯分解能力的影响.AFM照片显示:Ce3 掺杂纳米TiO2自清洁玻璃表面膜是由平均粒径30nm的TiO2颗粒组成的,膜厚度为53nm.光催化研究表明:Ce3 掺杂纳米TiO2自清洁玻璃在紫外光条件下,具有良好的光催化效果,其甲苯分解率都在90%以上,分解时间小于120min.在质量浓度为50μg/mL的甲苯溶液中,波长为365nm紫外光照射条件下,Ce3 与TiO2摩尔比为0.02时,玻璃表面对甲苯的降解率为92.85%;Ce3 掺杂纳米TiO2自清洁玻璃膜对甲苯的光催化分解能力随的Ce3 质量分数的增加而有一最佳值98.5%,其Ce3 /TiO2摩尔比等于0.06;甲苯溶液浓度越高,自清洁玻璃表面对甲苯的分解效率越低;自清洁玻璃表面与甲苯体积比越大,分解甲苯的效率就越高.     

基于多功能层TiO2薄膜增强染料敏化太阳能电池性能?

利用粒径为20和200nm TiO2在导电玻璃表面制备光阳极的光透明层薄膜、混合层薄膜以及散射层薄膜,通过有效地调整3种薄膜结构进而制备了染料敏化太阳能电池.研究表明,多功能层TiO2膜结构大幅度地提升了光电流,而且电子在多功能层TiO2膜内的界面传输阻抗较低.将3种薄膜有效结合并控制其厚度,可以有效地提高染料敏化太阳能电池的性能,在AM1.5,光强度为100 mW·cm-2的条件下,染料敏化太阳能电池光电转化效率可以提升至5.29%,电流密度达到11.7mA·cm-2.     

磁控溅射制备Ag/TiO2复合薄膜的光催化降解性能

为了提高TiO2薄膜的光催化效率,利用中频交流磁控溅射技术,采用Ti和Ag金属靶制备了Ag/TiO2复合薄膜.利用X射线光电子能谱、 X射线衍射和扫描电子显微镜分析了复合薄膜的成分、结构和表面形貌,并研究了其光催化降解性能.结果发现: Ag在厚度较薄时以聚集颗粒形式存在; 在Ag膜厚度为15 nm时, Ag/TiO2复合薄膜与TiO2薄膜相比其光催化效率可提高2倍; Ag/TiO2复合薄膜对亚甲基蓝的光催化降解效率与复合薄膜的透射率均随Ag膜厚度增加逐渐下降,其原因是Ag膜厚度不断增加,最终完全覆盖TiO2薄膜表面,阻挡了TiO2薄膜与污染物的有效接触, Ag作为光生电子捕获剂的有利影响消失.     

具有光催化活性的纳米TiO2的制备

以Ti(OC4H9)4为原料,采用Sol-gel法制备TiO2溶胶,通过浸渍提拉法涂覆在玻璃(或陶瓷)片上,可以得到晶粒为12.5～18.7nm的纳米薄膜,这种涂膜具有较强的光催化活性.以TiCl4为原料,采用水热沉淀法制备的纳米TiO2粉体,具有粒径为10.3～25.7nm,437m2/cm3的巨大比表面.     

Sol-gel法制备纳米TiO2及其对亚甲基蓝染料光催化降解的研究

采用以溶胶-凝胶浸渍提拉法制备出玻璃负载纳米TiO2,并用以处理亚甲基蓝染料溶液,同时对玻璃负载的纳米TiO2薄膜进行了表征.通过SEM研究表明,玻璃负载的TiO2的直径介于30～50nm之间.研究表明其光催化活性随TiO2单位负载量的增加而增长,纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝反应符合一级反应动力学方程,其表观速率常数为3.8×10-3/s.     

铂铬共掺杂纳米TiO2薄膜的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了铂铬共掺杂纳米TiO2薄膜,并用AFM、XRD、UV-Vis等对薄膜进行了表征.实验结果表明,铂铬共掺杂TiO2薄膜粒径约为32 nm;厚度为290 nm左右时,薄膜对亚甲基蓝的降解率在2.5 h达到95%左右;共掺体系的最佳掺杂量为n(Cr)∶n(TiO2)=0.4%, n(Pt)∶n(TiO2)=0.03%, 此时TiO2薄膜对亚甲基蓝有良好的降解效果,优于同等条件下制备的纯TiO2薄膜和铂、铬单掺杂TiO2薄膜.     

掺杂锡离子对纳米二氧化钛薄膜光催化性能的影响

采用溶胶一凝胶法在玻璃上制备了透明锐钛矿型纳米TiO2薄膜和金属锡离子掺杂的锐钛矿与金红石混晶型纳米TiO2薄膜,并利用 X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外一可见分光光度计对合成的薄膜进行表征.研究了掺杂锡离子对TiO2薄膜吸收光谱及光催化活性的影响,结果表明掺杂锡离子使得TiO2薄膜对入射光的吸收带边发生红移;适量掺杂锡离子能够显著的提高TiO2薄膜的光催化活性.并探讨了镀膜层数对薄膜光催化活性的影响,发现对于掺杂不同浓度锡离子的TiO2薄膜均有其对应的最佳膜层数.     

TiO2多孔性薄膜的制备及其环境净化性能研究

采用溶胶-凝胶工艺，以聚乙二醇（PEG）为造孔剂，不锈钢丝网为金属基底，制备了TiO₂多孔性薄膜。通过IR，SEM，BET，Raman光谱等测试方法对TiO₂多孔性薄膜进行了表征。实验结果表明,通过控制制备条件得到的TiO₂薄膜具有锐钛矿晶型和多孔性结构。TiO₂多孔性薄膜的光催化性能与煅烧温度和镀膜次数密切相关。450℃热处理、镀膜4次的TiO₂多孔性薄膜具有较高的活性和稳定性，其对气相甲醛的降解率比普通TiO₂薄膜高28.8%，在TiO₂多孔性薄膜连续使用4次后，甲醛的降解率仍维持在80%以上。     

Structure and 57Fe conversion electron Mössbauer spectroscopy study of Mn-Zn ferrite nanocrystal thin films by electroless plating in aqueous solution

Mn1-xZnxFe2O4thin films with various Zn contents and of different thickness were synthesized on glass substrates directly by electroless plating in aqueous solution at 90℃ without heat treatment. The Mn-Zn ferrite films have a single spinel phase structure and well-crystallized columnar grains growing per- pendicularly to the substrates. The results of conversion electron ^57Fe Mossbauer spectroscopy （CEMS） Indicate that the cation distribution of Mn1-xZnxFe204 ferrite nanocrystal thin films fabricated by electroless plating is different from the bulk materials＇ and a great quantity of Fe^3＋ ions are still present on A sites for x〉0.5. When the Zn content of the films increases, Fe^3＋ ions in the films transfer from A sites to B sites and the hyperfine magnetic field reduces, suggesting that Zn2. has strong chemical affinity towards the A sites. On the other side, with the increase of the thickness of the films, Fe3＋ ions, at B sites in the spinel structure, increase and the array of magnetic moments no longer lies in the thin film plane completely. At x = 0.5, Hc and Ms of Mn1-xZnxFe204thin films show a minimum of 3.7 kA/m and a maximum of 419.6 kA/m, respectively.     

PMMA/TiO2纳米复合粒子的制备及初步应用研究

采用原位乳液聚合法，用经硅烷偶联剂处理过的纳米TiO₂，与MMA单体混合，合成PMMA/TiO₂纳米复合粒子。探讨了TiO₂表面改性机理， 并用TG、IR、DSC等对产物进行了表征，表明纳米TiO₂被包覆在聚合物PMMA中。将复合粒子加入紫外光固化涂料，制得复合涂膜。由原子力显微镜照片分析，制备的PMMA/ TiO₂复合粒子平均粒径约为75nm。分别在涂膜中添加等量的纳米TiO₂和PMMA/ TiO₂纳米复合粒子，制成两张复合涂膜，比较发现PMMA/ TiO₂纳米复合粒子在涂膜中的分散情况优于纳米TiO₂，呈现良好的纳米级分散，明显改善了TiO₂与涂膜的相容性，从而提高了涂膜的硬度及涂膜与基材的附着力。     

TiO2/SiO2/GQDs双层增透膜的制备及其在太阳能板中的应用

采用溶胶-凝胶法制备了SiO₂ 和TiO₂ 纳米溶胶,采用水热法制备了石墨烯量子点（graphene quantum dots,GQDs）。为进一步提高光伏太阳能板的透光率,设计了一种TiO₂/SiO₂/GQDs双层增透膜结构。探究了薄膜的结构、自清洁性能和增透性能,并进一步讨论了GQDs在增透性中的作用。结果表明,SiO₂-TiO₂/TiO₂-GQDs结构的双层薄膜厚度为120 nm时,太阳能板上的光透过率由未涂敷的85%增加至95%。接触角实验和室外耐环境性能实验测试表明,复合膜层接触角为10°,并具有良好的亲水性和耐环境性能。此外,户外实验结果表明,涂覆该薄膜的太阳能电板发电效率提高6%。由此说明双层增透膜可有效地提高太阳能电池板的光能利用率和使用寿命,可高效地利用太阳能。     

Preparation of graphene and TiO2 layer by layer composite with highly photocatalytic efficiency

A process for fabricating graphene and TiO₂ layer by layer composite was introduced to improve the photocatalytic activity by controlling the layers, thickness and the mass ratio between graphene and TiO₂. The graphene oxide (GO) was synthesized from natural graphite powder by the modified Hummers method. Large-area uniform GO and TiO₂ thin films were made by a spin-coating process in turn. After exposure of the TiO₂/GO multilayer film to UV light irradiation which allows the reduction of GO to graphene, a novel photocatalytic structure as graphene and TiO₂ layer by layer composite was synthesized. The cross-sectional SEM image showed that a clear layer by layer microstructure with a single layer thickness of graphene or TiO₂ was in the range of about 50 nm. The total thickness of the film was around 5 μm which was varied according to the layer number of spin coating process. Raman spectra revealed that significant structural changes occurred through UV light irradiation. Photodegradation for methylene blue (MB) exhibited that the layer by layer composite is of higher photocatalytic activity than the pure TiO₂ layer.     

自由基抑制剂对不同晶型TiO2光催化反应的影响

以荧光光谱法研究了不同晶型 TiO₂ 的光催化反应体系中羟基自由基(·OH)的产生情况,表明在H₂O₂存在条件下,金红石型 TiO₂ 经可见光激发可持续稳定产生·OH,而以锐钛矿型 TiO₂ 作光催化剂时,则检测不到·OH的生成。光催化结果表明,在H₂O₂存在条件下,苯酚可被 TiO₂ 可见光催化降解;往反应体系加入自由基抑制剂(叔丁醇或甲醇)时,明显降低了金红石型 TiO₂ 的降解效率,但对锐钛矿型 TiO₂ 的影响较弱。以金红石型 TiO₂ 作光催化剂时,苯酚的降解反应主要发生在溶液中;而以锐钛矿型 TiO₂ 作光催化剂时,则苯酚的降解反应主要发生在催化剂的表面。     

纳米CuO/TiO2的光催化降解及其应用

利用水热法制备了掺杂铜离子的纳米TiO₂粉体，并利用XRD和TEM对其进行了表征。通过对罗丹明6G 溶液光催化降解反应，研究了固定化纳米CuO/TiO₂粉体的光催化性质。实验表明，固定化纳米CuO/TiO₂粉体的光催化性高于固定化纳米TiO₂粉体。其机理是铜离子掺杂后提高了TiO₂对氧的吸附能力，减少了纳米粒子表面光生电子与光生空穴的复合，从而加速了光降解反应。另外，将其用于污水处理中取得了满意的结果。     

铁酸锌掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化活性

 以钛酸四丁酯和自制铁酸锌为原料,采用溶胶-凝胶法制备了未掺杂的TiO₂和掺杂不同量的ZnFe₂O₄/TiO₂纳米粉体,通过XRD、TEM对产物的晶体结构、晶粒大小、形貌进行了表征,通过对罗丹明B的光催化降解实验研究了ZnFe₂O₄的掺杂对TiO₂催化活性的影响.结果表明,产物为纳米微粒,ZnFe₂O₄的掺杂能加快TiO₂的晶型转变速度,减小TiO₂的粒径,提高TiO₂的光催化活性.     

Photocatalytic Oxidation of NOx with Porous TiO2 Nanometer Thin Film

A new kind of porous nano-TiO2 composite films was prepared on the glass substrate with the water glass as hinders and the sodium fluorosilicate as solidifying reagent. The morphologies of the films were studied by scanning electron microscope(SEM). The UV-Vis spectrophotometer was also used to investigate the absorption of the films. The gasphase photocatalytic oxidation of nitrogen oxides on the composite film was carried out in TiO2 UV system, and some important factors affecting the photocatalytic oxidation were also studied such as the catalyst concentration, vapor pressure and the presence of oxygen. The results showed the conversion of NOx reached 97.5% after 2 h UV-irradiation. The final product of photo-oxidation was detected to be HNO3 hy FT-IR. The way of photocatalytic oxidation of NOx was possibly useful in the practical application.     

离子液体对TiO2结构特点的影响研究

 采用低温水热法,以离子液体-水为混合溶剂制备了TiO₂纳米颗粒,用XRD,TEM,SAED,N2吸附等技术对产物进行了表征,研究了离子液体对TiO₂的晶形、结晶度、晶粒尺寸等结构特点的影响;结果表明:体系中离子液体的含量对TiO₂的结晶度、晶粒尺寸有很大影响.当体系中离子液体含量低于水量时,增加离子液体可促进TiO₂结晶,反之,则抑制TiO₂结晶;在V_IL/(V_IL+VH₂O)=0.5时所得产物有最高锐钛矿相结晶度.此外,在一定范围内,离子液体可调控TiO₂的晶粒尺寸.从离子液体-水溶液的粘度、电导率及溶液微结构变化等方面讨论了离子液体对TiO₂形成的影响.