超纯水对溶剂合成纳米TiO_2粒径的调控及其表征

以钛酸四丁酯和甘氨酸为钛源和模板剂,研究超纯水的添加量对溶剂热法合成纳米TiO2粒径的影响,来调控纳米TiO2粒径.并通过SEM、EDS、XRD、FT-IR以及N2吸附-脱附实验对产物进行了形貌、结构及成分的表征.结果表明,SEM表征表明超纯水的添加量对TiO2纳米粒子粒径形成有较大影响,当超纯水的添加量为3.5mL时,制备的纳米TiO2最小粒径小于10nm;EDS表征表明其Ti∶O原子百分比为1∶1.89;XRD表征表明其为锐钛矿型单晶;FT-IR表征表明其含有典型的Ti-O键,且比表面积及孔径分析表明其比表面积和平均孔径分别为109.444m2/g和37.087nm.研究结果证明,通过调节超纯水的添加量可以有效控制TiO2纳米粒子的粒径.     

聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酰胺/SiO2/TiO2的制备及表征

用溶胶-凝胶法以乙烯基三乙氧基硅烷为偶联荆合成有机聚合物与TiO2相间有共价键存在的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酰胺P(MMA-AAM)/SiO2/TiO2杂化材料.用FT-IR、TG/DSC、SEM对产物进行了表征,结果表明:FT-IR可看出SiO2和TiO2在杂化材料中形成Ti-O-Si网络结构,TiO2在杂化材料中均匀分布且杂化材料的热分解温度比纯共聚物提高50℃.     

β-环糊精聚合物／二氧化钛有机-无机杂化材料的制备及其光催化性能的研究

通过烯丙基-β-CD与丙烯酸 (AA) 的共聚合反应在环糊精聚合物链中引入活性基团羧基,运用溶胶-凝胶法制备了新型的环糊精聚合物P(CD-co-AA)/TiO2有机-无机杂化材料.通过FT-IR表明杂化材料中有机无机两相间存在着化学键;SEM证明有机无机两相高度相容;TGA证明热稳定性能有大大的提高. 通过光催化降解甲基橙实验证实杂化材料P(CD-co-AA)/TiO2的光催化效率是TiO2的2.6倍. 考查了催化剂用量、甲基橙溶液的初始浓度和初始pH值对材料光催化性能的影响. 实验证明当溶液的初始浓度为4 mg/L和初始pH=2及催化剂用量为0.8 g/L时,杂化材料表现出更为优良的光催化性能.     

β-环糊精聚合物/二氧化钛杂化电流变材料的制备及性能

利用丙烯基溴改性的β-环糊精(β-CD)改性物(allyl-β-CD)与丙烯酸在引发剂偶氮二异丁腈作用下发生聚合反应,引入活性基团羧基后与钛酸丁酯反应,将二氧化钛接枝于β-CD聚合物(β-CDP)链上,得到β-CDP/TiO2有机-无机杂化电流变材料.通过FT-IR表征表明材料中有机-无机两相以化学键的方式键连,XRD和SEM表明无机相以无定形的形式存在,有机-无机两相高度相容.考察其电流变性能发现:β-CDP/TiO2杂化材料的屈服应力、剪切应力等电流变性能明显优于β-CDP和β-CD原料.此外,研究发现β-CDP/TiO2杂化材料的电流变效应与钛酸丁酯的加入量有很大关系,其中钛酸丁酯的加入量为40%时材料的电流变效果最佳.     

纳米TiO2壳聚糖模板法制备及其光催化性能

以壳聚糖为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了平均粒径为15nm,具有较高分散性、热稳定性和光催化活性的纳米TiO2粒子.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)以及紫外-可见光谱(UV-vis)等手段对产物进行了分析和表征.条件实验结果表明,在500℃下灼烧1h所得TiO2产物由锐钛矿相及少量金红石相构成.光催化实验结果表明,所得产物在日光下对有机染料亚甲基蓝有很好的催化降解作用.     

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.     

纳米La3+/TiO2光性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备出了不同La3+掺杂量、不同煅烧温度的La3+/TiO2的光催化剂,并对所制得的光催化剂进行了SEM、XRD、FT-IR表征;以亚甲基蓝为目标降解物进行光催化活性研究.结果表明,所得粉体为锐钛矿相纳米TiO2,且La3+掺杂后,纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低,说明稀土La3+的掺杂能细化晶粒,稀土离子掺杂也有利于抑制高温时的TiO2晶型由锐钛矿向金红石型的转变;以亚甲基蓝为目标降解物的光催化实验表明,在500℃煅烧,含量0.5%La3+/TiO2的催化剂,加入2mL助催化剂,提供了光催化基元反应的中间介质羟基自由基,使基元反应中的活化能降低,反应更易进行,在三基色节能灯照射3.0h,降解率可77.56%,时间短见效快.     

PI/TiO2杂化薄膜的制备与性能研究

以均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为单体,以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用溶胶-凝胶法合成TiO2溶胶,通过两步法制备聚酰亚胺(PI)/TiO2杂化薄膜.利用扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射,对杂化薄膜的微观形貌及结构进行表征,讨论了TiO2掺杂量对杂化薄膜紫外-可见光透过率和力学性能的影响.结果表明:PI杂化薄膜中存在TiO2空间网络结构;杂化薄膜与纯膜相比,结晶度下降,透明度也出现一定程度的下降;当TiO2掺杂量为3%时,杂化薄膜表现出较佳的力学性能.     

BMA-Eu(AA)3共聚物/TiO2-SiO2杂化膜的制备及荧光性质

采用溶胶-凝胶法制得了甲基丙烯酸丁酯(BMA)-丙烯酸铕(Eu(AA)3)聚物/TiO2-S iO2杂化膜,并用FT-IR、热重分析、荧光光谱及膜综合性能测试对杂化膜的性能进行表征。研究发现TiO2可以增强杂化膜的荧光性质,在Ti∶S i摩尔比为0.2时,薄膜荧光强度可以增大约5倍。     

微波辐射下Cu~(2+)模板法制备胺化交联壳聚糖树脂

以壳聚糖为原料,在微波辐射下,根据模板法制备了具有Cu2+空穴的球形胺化交联壳聚糖树脂.采用FT-IR和SEM对树脂的形貌和结构进行了表征,并对影响树脂吸附性能的因素进行了研究.结果表明,树脂具有能够吸附金属离子的活性基团,表面颗粒均匀;当无水乙醇为3mL、环氧氯丙烷为5mL、四乙烯五胺为4.8 mL、胺化时间为3 min时,制得的壳聚糖树脂对Cu2+具有良好的吸附性能,吸附容量为326.55 mg/g.     

壳聚糖/ZnO复合材料制备及表征

通过在壳聚糖(CS)溶液中掺入乙酸锌制备了Zn2+/CS复合膜,采用化学溶液沉积法,在Zn2+/CS复合膜上生长氧化锌(ZnO),并通过改变生长液的组成成分寻找其最简单、优化的试验方案.通过UV-Vis、XRD和SEM表征,对样品进行分析研究.结果表明,在Zn(NO)3.6H2 O和NaOH组成的化学溶液环境中,Zn2+/CS复合膜中的ZnO最易生长,在Zn2+/CS复合膜的表面首先形成了一层ZnO粒子膜,然后ZnO粒子长大成六角纤锌结构、没有明显的择优取向的ZnO棒.光学性能测试显示ZnO/壳聚糖复合材料具有良好的光致发光性能.电阻率的测定表明ZnO/壳聚糖复合材料是一种防静电材料.     

TiO2纳米刺球制备和表征

采用溶胶-凝胶法制备出球形TiO2纳米粒子,通过离心的方法将TiO2纳米粒子从乙醇中转移到水中.在60℃下,将分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和刻蚀剂NaBH4加入到TiO2纳米粒子水分散体系中,经61h的恒温刻蚀反应,制备出TiO2纳米刺球.此外,该刻蚀方法同样被应用于Au@SiO2@TiO2纳米刺球的制备.用扫描电子显微镜(SEM)、动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)及X射线衍射实验(XRD)等方法对TiO2纳米粒子和Au@SiO2@TiO2纳米粒子及其纳米刺球进行表征,进而探索NaBH4刻蚀TiO2的机理.该刻蚀方法所需的设备和实验步骤相对简单,反应条件温和可控,较易实现大批量的TiO2纳米刺球的合成并且也适用于外壳层为TiO2的复合核壳结构纳米刺球的制备.     

TiO2/P3HT复合太阳能电池的制备和性能研究

用简单易行的一步水热法在透明导电玻璃FTO上制备了直径、密度及取向可控的TiO2纳米阵列,FTO同时作为底电极,用旋涂法将有机P型聚合物P3HT复合到阵列表面,磁控溅射制备Pt电极,组装TiO2/P3HT有机无机复合太阳能电池.通过XRD、SEM、紫外-可见光谱仪、I-V/J-V特性曲线等表征TiO2阵列薄膜及器件的结构、形貌和光电特性.研究制备TiO2纳米阵列的水热时间及无水乙醇的量对薄膜质量及复合太阳能电池光电性能的影响.通过优化各项参数,FTO/TiO2/P3HT/Pt简单双层结构的光器件在AM1.5,光强100mW/cm2下开,路电压Voc达到0.50V,光电转换效率IPCE达到0.11%.     

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.     

阴极电沉积TiO2薄膜的工艺及性能

使用TiCl4的前驱体溶液,采用阴极电沉积法在301不锈钢表面制备TiO2薄膜,并研究了电化学沉积过程的机理和工艺条件.应用X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)等技术对TiO2沉积层的组成和结构进行了表征.用Tafel曲线评估了TiO2薄膜在模拟海水溶液中的电化学腐蚀行为,并以甲基橙为目标降解物研究了TiO2薄膜的光催化性能.     

TiO2负载型光催化剂的制备与降解性能研究

对溶胶 -凝胶法制备的 Ti O2 纳米溶胶 ,采用浸渍法将其负载于颗粒型活性炭的表面上制成 Ti O2 ( Sol)活性炭负载型催化剂。利用 SEM、EDS、XRD等手段对其表面的形貌、均匀性及晶型等进行表征 ,并进行了光对甲基橙水溶液的降解试验 ,结果表明该催化剂具有良好的光催化性能     

壳聚糖/nano-TiO2/TiO2 sol-gel固相微萃取膜的制备及其应用

以壳聚糖与钛酸丁酯为原料,通过溶胶-凝胶的方法,合成了壳聚糖/TiO2溶胶,采用交替涂布壳聚糖/TiO2溶胶和纳米TiO2的乙醇溶液于载玻片上,制得了壳聚糖/nano-TiO2/TiO2 sol-gel固相微萃取膜.以6种有机磷农药为分析对象,采用气相色谱法考察了固相微萃取膜的萃取特性.在最优化条件下,有机磷农药的检出限达4.4-41 ng/L,相对标准偏差小于6.5%.该方法用于环境水样中有机磷农药的测定,获得良好的结果.     

纳米TiO2粉体合成方法研究

采用溶胶-凝胶法、水热法制备纳米TiO2粉体和TiO2纤维。通过SEM和XRD分析测试,对所得粉体进行了表征。     

涂覆法制备TiO2薄膜光电极及催化性能研究

用涂覆法制备了TiO2薄膜光电极，并对其进行了XRD和SEM的表征。以该电极为工作电极，铜片为电极，饱和甘汞电极为参比电极，建立了三电极光电催化体系，研究了此TiO2薄膜的光电催化性能以及外加偏压对反应速率的影响。结果表明：利用涂敷法制备TiO2薄膜电极是一种较好的方法；外加偏压可抑制光生电子－空穴的复合，提高苯酚的光催化效率；外加阳极偏压的光学催化速率优于外加阴极偏压的速率；在一定范围内，外加阴极偏压越大，苯酚的降解速率越快。     

ACF担载TiO_2光催化降解甲醛的影响因素研究

采用溶胶-凝胶法（sol-gel）在活性炭纤维（ACF）表面制备了纳米TiO2薄膜光催化材料,利用XRD和SEM对薄膜进行了表征。使用该负载型纳米TiO2光催化材料处理室内空气中的甲醛污染物,分别研究了TiO2涂膜次数、甲醛初始浓度、相对湿度、温度以及光源等因素对甲醛降解效率的影响。实验结果表明,所制得的TiO2为锐钛矿型,平均粒径为20nm左右,TiO2涂膜次数为3层时甲醛降解效率最高;甲醛初始浓度越高降解效率越低,甲醛降解效率随温度升高而增大,相对湿度为48%时甲醛降解效率最高;一定波长（λ〈387nm）的紫外光照射是使用TiO2光催薄膜降解甲醛的必要条件。