不同晶相组成TiO2纳米粒子的拉曼光谱表征及其光催化性能

通过溶胶-水热法制备了不同晶相组成的TiO2纳米粒子,并利用XRD,Raman光谱等方法对样品进行了表征,同时考察了晶相组成对TiO2光催化降解罗丹明B活性的影响.结果表明,热处理温度为400℃时,TiO2纳米粒子为锐钛矿相.从400℃到700℃是锐钛矿向金红石的相转变过程.当热处理温度升至700℃时,TiO2纳米粒子完全为金红石相.在光催化实验中,580℃热处理的TiO2纳米粒子表现出较高的光催化活性,且随着热处理温度的进一步升高,光催化活性下降,这能够从晶相组成上给出解释.     

高结晶度锐钛矿TiO2微球的制备及光催化性能

为制备高性能光催化剂,以硫酸氧钛为无机前驱体,采用水热方法制备了高结晶度锐钛矿TiO2微球,用XRD,Raman,SEM等多种手段对TiO2微球进行了表征.结果表明,经700℃高温焙烧后的TiO2微球(T700)仍保持了锐钛矿结构,直径约为10 μm,800℃焙烧后出现金红石相TiO2.光催化降解高毒性有机污染物2,4...     

金红石相TiO_2的制备及价电子结构研究

以钛酸丁酯、乙醇、硝酸、冰醋酸和去离子水为原料,采用溶胶—凝胶法合成TiO2干凝胶前驱体,将前驱体在空气氛围下在800℃进行退火处理,得到TiO2纳米粉末样品.X射线衍射和拉曼光谱表明样品的结构为金红石相TiO2.用固体与分子经验电子理论对金红石相TiO2的价电子结构进行了分析,结果表明Ti原子的杂化状态为甲种杂化的18杂阶,O原子的杂化状态为第3杂阶.金红石相TiO2的最强键在(1 10)晶面上,是由晶胞中心的Ti原子和相邻的O原子结合而成.     

锐钛矿纳米晶粒TiO2薄膜的制备及分析

以金属钛为靶材,采用射频磁控溅射方法制备纳米晶粒TiO2薄膜.利用扫描电镜、紫外-可见光谱仪、X射线衍射仪研究不同热处理温度下制备的纳米晶粒TiO2薄膜的结构及表面形貌.实验结果显示,用射频磁控溅射得到的纳米晶粒TiO2薄膜与衬底结合紧密,薄膜表面致密、平整,经550℃晶化的纳米晶粒TiO2薄膜为均一的锐钛矿相,具有良好的紫外光吸收率.     

混晶纳米TiO2的制备及对含氰废水的降解研究

以TiCl4、氨水等普通无机盐为原料,采用直接水解常压液相反应合成具有金红石相和锐钛矿相的混晶纳米TiO2粉体.研究了前驱体在不同温度下焙烧所得样品的光催化性能,并用此产品在太阳光照射下对3种工业含氰废水进行降解处理,结果表明,混晶纳米TiO2可有效降解废水中的大部分有毒氰根(CN-),使其含量远低于国家排放标准.     

溶胶-凝胶法制备具有室温铁磁性的Ti0.975Co0.025O2纳米颗粒

采用溶胶-凝胶工艺制备了磁性Co掺杂TiO2基稀磁半导体的纳米颗粒,在空气氛围中以不同温度对样品进行退火处理.通过差热/热重综合热分析仪(TG-DTA)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)分析了纳米颗粒的结构和相变温度.使用振动样品磁场计(VSM)测试样品磁性能.研究发现:退火温度较低时样品为锐钛矿结构,在823 K时出现少量金红石相,当退火温度为873 K时,样品基本转变成金红石结构,同时析出少量CoTiO3.退火温度同时对样品的磁性有较大影响.随着退火温度的升高,样品室温下的M-H曲线由顺磁形式向铁磁形式转变.退火温度为873 K时,我们得到了具有室温铁磁性的Ti0.975Co0.025O2纳米颗粒.     

In/TiO_2/Si MOS制备及电学特性

利用直流磁控溅射技术在P型Si(100)衬底上制备了TiO_2薄膜,将制备好的TiO_2薄膜分别在700、800、900、1000、1100℃下空气中退火1 h.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、安捷伦半导体器件分析仪对薄膜样品进行表征.XRD测试结果表明:原样品为锐钛矿相结构,随着退火温度的升高,样品由锐钛矿相结构逐渐转变为金红石相结构,而经900、1000、1100℃退火后样品为金红石相结构,且退火后样品的晶粒尺寸明显增大;电学性能测试表明:退火后的TiO_2薄膜样品构成的MOS器件漏电流密度很小,即制备的TiO_2薄膜样品在MOS器件制备与应用领域有很好的前景.     

氯掺杂TiO2光催化剂的水热法制备及其对苯酚降解性能研究

采用水热法,以Ti（SO4）2为钛源,NaCl为氯源制备了具有高催化活性的氯掺杂二氧化钛（Cl/TiO2）光催化剂.X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和紫外可见漫反射光谱（DRS）等手段对样品进行表征.结果表明,焙烧温度、氯投加量等都影响Cl/TiO2光催化剂的光催化活性.750℃焙烧、氯投加量为15%（与钛的物质的量比）时的Cl/TiO2具有最佳的光催化活性,其平均粒径大小为67.0nm,比表面积为9.3m2/g.该催化剂是锐钛矿和金红石相的混晶,其中锐钛矿含量为74.1%.苯酚降解实验表明：该催化剂的光催化活性高于商品二氧化钛P-25,200min光照时苯酚的降解率可达90.6%.     

球磨时间对NdFeBDyAlCu合金结构和磁性能的影响

采用机械合金化法制备不同球磨时间的NdFeBDyAlcu合金粉末，研究球磨时间对样品的结构和磁性能影响．随球磨时间的增加，XRD结果显示α—Fe主峰相的强度先减小后增加；SEM结果最示颗粒尺寸明显的变小；VSM结果显示合金粉末球磨5h时的磁性能最好．     

第一过渡系金属离子掺杂的TiO2纳米粒子光催化活性的研究

用溶胶-凝胶法制备纯的和分别掺杂第一过渡系金属离子(V5 、Cr3 、Mn2 、Fe3 、Co2 、Ni2 、Cu2 和Zn2 )的TiO2纳米粒子,以甲基橙的光催化氧化评价纳米粒子的活性,借助XRD考察掺杂对TiO2相变及粒径的影响,探讨金属离子的物化性质与其对TiO2性能影响的关系,研究掺杂改性的机制.结果表明:除Cr3 外的其它离子掺杂均能提高TiO2活性且最佳掺杂量相近,反应过程中V2O5析出使0.1%V-TiO2活性逐渐降低;掺杂均能轻微抑制锐钛矿向金红石的转变,对晶粒长大轻微抑制或无影响;离子适中的Ea/r及全充满或半充满的电子构型均有利于TiO2活性提高,两者谁占主导地位随掺杂离子不同而不同;离子化合价高于 4时高化合价对催化剂活性的正效应能完全克服不适的Ea/r与电子构型的负效应.第一过渡系金属离子掺杂对TiO2活性的影响由金属离子的Ea/r、电子构型及价态共同决定,与掺杂对TiO2结构相变和粒径的影响关系不大.     

Fe元素掺杂TiO_2纳米晶结构和光物理性质研究

使用反胶束方法,制备TiO2纳米溶胶和Fe元素掺杂TiO2纳米溶胶,通过提拉涂覆及热处理方法在玻璃基底上形成一定厚度的二氧化钛纳米薄膜和Fe掺杂二氧化钛纳米薄膜,并且在不同温度下对陈化干燥后的TiO2凝胶和Fe元素掺杂TiO2凝胶进行热处理,得到不同粒径的锐钛矿型二氧化钛纳米晶体和Fe元素掺杂TiO2纳米晶体.研究表明,700℃热处理纳米晶的晶粒粒径远远大于500°C纳米晶的粒径,500℃热处理得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜的可见区光学活性不如未掺杂的TiO2纳米晶薄膜,而700℃热处理条件得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜的在可见区光学活性远优于未掺杂的TiO2纳米晶体薄膜.高温处理得到的Fe元素掺杂TiO2纳米晶体薄膜将在太阳能光催化和光电转换等方面具有潜在的应用前景.     

电压对氮掺杂TiO_2/Ti光催化剂在可见光下催化性能的影响

为拓展TiO2对可见光的响应范围,采用先恒流再恒压的阳极氧化法制备了TiO2/Ti光催化剂,并运用等离子体基离子注入(PBII)技术对TiO2/Ti光催化剂进行了氮的掺杂改性研究。通过SEM和XRD对不同电压下制备的氮掺杂TiO2/Ti光催化剂进行了分析。结果表明,TiO2氧化膜粗糙多孔,主要是由锐钛矿相和金红石相组成,其最佳的制备电压为160V,离子注入条件为-30kV,4×105N.cm-2。氮元素主要以三种形态存在于TiO2的薄膜上,即原子β-N、分子γ-N和O-Ti-N。在可见光的照射下与未掺杂的TiO2/Ti光催化剂相比,氮掺杂的TiO2/Ti光催化剂表现出较好的光催化活性,其对罗丹明B的去除效率提高了12%。     

球磨时间对Cu-MoSi2粉末结构与形貌的影响

采用X射线衍射分析、扫描电镜、能谱分析等手段,研究了Cu-MoSi2粉末在球磨过程中的组织形态特征以及微观结构的变化.结果表明：混合粉末在球磨过程中表现出先形成机械包裹体再破碎细化的演变过程;球磨60 h混合粉末性能最佳,Cu的最小晶粒尺寸为14.4 nm,MoSi2的最小晶粒尺寸为24.1 nm;混合粉末中MoSi2表现出衍射峰强度和晶粒尺寸先减小后变大,而显微应变先增大后快速减小的反常现象.     

二氧化钛悬浆体系光催化降解苯酚的研究

采用二氧化钛悬浆体系，考察了光催化降解苯酚的影响因素，实验结果表明，投加200mg/L的二氧化钛粉末，在pH=5.6的酸性条件下，加入15mg/L的H2O2，用14W的紫外灯照射2．8mg/L的10min，苯酚的降解率可达97．8％，证明二氧化钛兴催化氧化法是一种降解苯酚的有效方法。     

Fe3+-TiO2/SiO2催化剂对气相中乙醛光催化降解的研究

以硅胶为载体,用浸渍法制备了Fe3+-TiO2/SiO2光催化剂,XRD、Raman分析结果表明TiO2为锐钛矿晶型,光催化实验表明,铁离子掺杂量X(Fe3+/Ti4+)=0.5%时,乙醛光催化降解率最高,水气的存在使Fe3+-TiO2/SiO2活性增加,动力学研究表明,光催化降解气相中乙醛的动力学可以用Langmuir-Hinshelwood动力学方程描述.     

碳掺杂二氧化钛光催化性能的第一性原理研究

使用第一性原理方法,计算了C掺杂TiO2材料的缺陷结构与能量,分析了在不同晶体生长环境下C掺杂TiO2晶体中的缺陷稳定性变化规律。结果表明在氧化条件下C掺杂TiO2中缺陷将主要以CTi的形式存在,而在还原气氛下得到的C掺杂TiO2中材料中缺陷结构主要以CO形式存在。对材料态密度的分析表明,CO缺陷结构能够在价带顶附近产生合适的能级,导致材料具有优秀的光催化性能。     

旁热式TiO2/MoO3复合厚膜邻二甲苯气敏陶瓷元件的制备及特性表征

采用溶胶-凝胶方法,在TiO2中以不同配比掺杂MoO3,制得TiO2/MoO3复合粉体.经过调浆、涂覆、烧结、陈化和封装等工艺,进而制得旁热式厚膜陶瓷元件.以电阻为感量,以氮气为稀释气体,分别在不同浓度的邻二甲苯,甲醇,乙醇,H2,CO或O2气气氛中,测试元件的气敏特性,获得了仅对邻二甲苯具有良好灵敏度、选择性和响应时间的气敏元件,为检测和治理工业废气和废水中的邻二甲苯有机污染,提供了可供开发应用的传感元件.