Morphological structure and physicochemical properties of nanotube TiO2

Morphological structure and physicochemical properties of nanotube TiO2 were investigated. It was found that the TiO2 nanotube consisted of 2-5 monolayers of TiO2 molecules, and its inner diameter was between 4.2 and 5.9 nm. The nanotube TiO2 powder had high specific surface area and pore volume (379 m2/g and 1.431 cm3/g respectively) and its decolorization activity for Reactive Brilliant Red X-3B was 2 times higher than that of raw TiO2 (p-25). This new type of TiO2 was hopeful for application in photocatalysis and composite nanomaterial.     

纳米二氧化钛光催化剂形态和活性的研究

应用微乳液反应法合成水合 Ｔｉ Ｏ２ ,经煅烧获得纳米 Ｔｉ Ｏ２ 粒子．采用 Ｔ Ｅ Ｍ 、 Ｘ Ｒ Ｄ、 Ｂ Ｅ Ｔ 比表面积测试等手段对粒子进行表征．结果表明,经６５０ ℃煅烧后粒子为锐钛矿型,平均晶粒尺寸为２４．６ ｎｍ ,比表面积为５３．８ ｍ ２ ／ｇ,经１０００ ℃煅烧后粒子为金红石型,平均晶粒尺寸为５３．５ ｎｍ ,比表面积为２０．３ ｍ ２ ／ｇ．考察 Ｔｉ Ｏ２ 粒子晶型对光催化降解苯酚溶液活性的影响,结果表明锐钛矿型纳米 Ｔｉ Ｏ２ 光催化活性最高     

可见光响应氮掺杂TiO2光催化剂的水热法制备与性能

以工业TiOSO4为原料,尿素为沉淀剂,采用水热均匀沉淀及其后续的掺氮热处理方法制备了氮掺杂的纳米TiO2粉体.分别采用XRD、XPS、BET、UV-VisDRS、FT-IR、TEM等方法对所制备的粉体进行了表征.以电子节能灯为光源、亚甲基蓝溶液为目标污染物研究了所制备产物的光催化活性.结果表明,水热粉体产物在900℃以下均为纯锐钛矿相,1000℃时几乎全部转变为金红石相;由XRD计算得出的颗粒尺寸与TEM的分析结果基本一致;以尿素为氮源,热处理水热粉体的XPS分析表明,N1s峰在399eV处,红外光谱进一步确认是氮取代了二氧化钛中少量晶格氧,形成TiO2-xNy(y≥x);UV-VisDRS分析显示,热处理并加入活性氮源对于吸收边的红移及降低光生电子的复合几率是必要的;水热粉体在热处理前BET为266.490m2.g-1,热处理掺氮后为144.908m2.g-1;光催化实验结果显示热处理掺氮粉体表现出较高的可见光光催化活性.     

磷酸电解液中TiO2纳米管的形貌及光吸收性能研究

采用阳极氧化法在磷酸电解液中制备TiO2纳米管,通过SEM 和UV-VIS-DRS表征分析,研究阳极氧化电压、氧化时间、煅烧温度、电解液组成等制备条件对 T iO2纳米管形貌和光吸收性能的影响．结果表明,在H3 PO4电解液体系中,阳极氧化法制备 T iO2纳米管的最佳条件为：阳极氧化电压20V ,阳极氧化时间60min ,V（H3 PO4）∶V（NH4 F）＝1∶1,煅烧温度为500℃．此时纳米管管径80～100nm ,在可见区有较强的吸收且吸收边界红移．     

TiO2纳米管阵列薄膜的热稳定性

采用液相沉积法在Al板上制备了TiO2纳米管阵列薄膜,并在不同温度下进行了热处理.用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等手段对样品进行了表征.结果表明:未经过热处理的TiO2薄膜的晶体结构是非晶态的;在400℃的空气中焙烧2h,薄膜出现锐钛矿相;650℃空气中焙烧2h后,薄膜仍然保持着良好的管状结构.薄膜中Al2O3的存在,抑制了TiO2晶粒的长大,提高了薄膜的热稳定性.     

Sol-Gel法制备TiO2粉末的光催化性能研究

通过溶胶－凝胶技术制备出比表面积高、孔径分布窄的锐钛型二氧化钛粉末,并用热重分析、Ｘ－射线衍射、比表面仪、透射电镜、元素分析、红外光谱等方法进行表征。以甲苯气相光氧化降解为模型反应,对其催化性能进行评价并与商业化产品ＤｅｇｕｓｓａＰ－２５进行比较。实验结果表明,比表面积为１２８ｍ＾２／ｇ、孔径为６．８１ｎｍ、晶粒尺寸为８．３４ｎｍ、团聚体为２００－３００ｎｍ的锐钛型二氧化钛粉体具有良好的催化活性。     

A review on TiO2 nanotube arrays: Fabrication, properties, and sensing applications

Fabrication, properties, and sensing applications of TiO₂ nanotubes have been reviewed, and the highly ordered TiO₂ nanotube arrays made by anodic oxidation in fluoride-contained electrolytes highlighted. The effect of anodization parameters (electrolyte, pH, and voltage) on the titania nanotube size and shape were discussed. The excellent biocompatibility of TiO₂, the high orientation, the large surface area with tunable pore sizes, as well as the high electron transfer rate along with the nanotubes make TiO₂ nanotube array an ideal substrate for the sensor’s fabrication and application. The sensors based on the TiO₂ nanotube arrays for sensing hydrogen, oxygen, humidity, glucose and hydrogen peroxide all exhibited low detection limit, high stability, very good reproducibility and high sensitivity.     

多孔钛片上二氧化钛纳米管束的制备与表征

在氢氟酸电解液中采用阳极氧化法在多孔钛片上制备了二氧化钛纳米管束.考察了电压对二氧化钛氧化层形貌及温度对二氧化钛晶型的影响.制备的二氧化钛纳米管形貌,晶型及光催化性能分别采用SEM,XRD和光催化还原Pd2+沉积钯膜实验表征.SEM结果表明,最佳阳极氧化电压为30 V.在此电压下制备的二氧化钛纳米管长约为300 nm, 管径约为40 nm, 壁厚约为20 nm.XRD结果显示, 773 K退火后,二氧化钛为锐钛矿型;873 K退火后二氧化钛主要为锐钛矿型,含有2.99% 的金红石相;973 K退火后二氧     

铁掺杂TiO2纳米管阵列的制备及可见光光催化性能

以硝酸铁为铁源,采用阳极氧化法一步合成Fe3+掺杂的TiO2纳米管阵列.用扫描电镜(SEM)、X-射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-VIS)等测试方法对催化剂进行表征,并通过可见光光催化降解甲基橙溶液,测定其光催化活性.结果表明:高度致密,规整有序的纳米管阵列垂直生长在钛基底表...     

TiO2纳米管阵列的制备及其光催化效率研究

以质量分数（下同）0.3%NH4F＋ethylene glycol＋1%H2O为电解液采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管,研究了阳极氧化时间和退火温度对TiO2纳米管表面形貌、晶体结构和光催化效率的影响,比较了不同电解液制备的TiO2纳米管和溶胶凝胶法制备的TiO2薄膜的光催化效率.应用X射线衍射（XRD）和场发射扫描电镜（FESEM）对TiO2纳米管的形貌和结构进行了分析.结果表明：在阳极氧化恒电压50 V、阳极氧化48 h、450℃退火4 h条件下制备的TiO2纳米管具有最高的光催化效率,其光催化效率明显高于溶胶凝胶法制备的TiO2薄膜（4.4倍）,也高于0.5%HF电解液和弱酸水溶性电解液（0.5%HF＋1 mol/L NH4H2PO4）制备的TiO2纳米管的光催化效率.     

二氧化钛纳米管复合薄膜电极制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

采用强碱水热法合成二氧化钛纳米管,并与二氧化钛纳米颗粒混合作为染料敏化太阳能电池电极材料.当纳米管与纳米颗粒按照1:1摩尔比混合时,经过500℃烧结1h后,转化成锐钛矿晶型;平均孔体积0.30 cm3/g,平均孔径11.42 nm,比表面积为105.58 m2/g;电极对染料的吸附量达到4.85×10-8mol/cm2;电池的短路光电流密度8.70 mA/cm2,开路光电压0.76 V,填充因子0.60,光电转化效率3.96%.     

UV-辐照TiO_2纳米管阵列脱色甲基橙废水研究

在近中性的电解液中,采用恒电压阳极氧化法制备了TiO2纳米管阵列膜催化剂,研究了阳极氧化电压、氧化时间、电解液中氟离子浓度等对二氧化钛纳米管阵列表观形貌的影响,并分析了其晶型.以甲基橙模拟废水为目标物,测试了催化剂的光催化脱色效率.结果表明:催化剂的制备条件影响其表观形貌和晶型,进而影响其光催化效率;本实验制备的TiO2纳米管阵列的孔内径约为30~50 nm,壁厚约20~25 nm;热处理前催化剂为无定形型,550℃下热处理后的催化剂晶型以锐钛矿为主;同直接光解相比,光催化脱色甲基橙废水的效率提高了40%.     

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.     

影响TiO2压敏电阻器电性能的因素探讨

通过理论分析和实验经验总结，讨论了微观结构、掺杂及烧结工艺对TiO2压敏电阻器电性能的影响，调整和改进这些影响因素可以达到优化电性能的目的。     

负载CaSO4TiO2复合材料的制备及染料废水处理研究

首次以硫酸氧钛、氧化钙为原料,以凹凸棒土为载体,制备了ATP负载型CaSO4/TiO2复合材料。并用XRD、EDX、TG—DTG等进行了表征。以染料废水的降解效果作为评价其光催化性能的标准,对制备条件进行了优化。结果表明:复合材料对印染废水具有较好的降解作用。当ATP与二氧化钛的质量比为1∶4、煅烧温度为500℃下制备的复合材料光催化降解活性大红的效果最佳。当催化剂投加量为3 g/L,紫外灯照射60 min,降解率可达到89.6%。     

掺钐TiO2太阳光催化降解活性橙4的研究

以钛酸丁酯和氧化钐为原料,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂TiO2光催化剂,用XRD和TEM等手段对其进行表征,并以活性橙4(RO4)偶氮染料为目标降解物,考察了Sm3 掺杂对TiO2光催化效果的影响.结果表明该催化剂具有较高的光催化降解偶氮染料的活性,随着光照时间的延长,RO4的特征峰489nm和285nm强度逐渐减弱,RO4的偶氮键是最活跃的化学键,它易于被氧化断键.Sm3 掺杂催化剂的催化活性受溶液的pH影响较大,在中性和碱性条件下其光催化活性更强.分析和探讨了Sm3 掺杂TiO2粒子光催化降解能力提高的原因.     

一维TiO_2纳米阵列的水热晶化及性能研究

文章采用电化学阳极氧化法以纯钛薄片为阳极,惰性电极石墨为阴极,以含0.4 mol/L HF的乙二醇溶液为电解液,在恒定的电压(100 V)下制备了TiO2纳米阵列,并分别通过水热法和高温退火对纳米阵列进行晶化处理;利用XRD、SEM、TEM、紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)对纳米阵列的组织结构、形貌及光吸收性能进行了表征。在该体系下,制备出的TiO2纳米管阵列直径为120~140 nm,管壁厚为15~25 nm,长度为30~40μm。经过不同温度的水热处理或高温退火处理,均可得到锐钛矿相的TiO2晶体。通过电化学综合测试系统测定了晶化后的TiO2纳米阵列的线性伏安曲线,为提高光电催化效率做了理论分析。     

山桐子油的提取分离及理化性质研究

对桐子油的提取方法、提取试剂、脱色处理及油脂理化性质等对比与分析,并利用气相谱-质谱联用技术(GC-MS)分析山桐子油的脂肪酸组成和相对含量,同时,对山桐子油中多酚类物质的含量进行测定.结果显示,索氏提取法比传统压榨法的提取率更高,达35%以上,压榨法的提取率为21%,在索氏提取法中,对乙醚、石油醚和正己烷做了比较,利用石油醚提取,所得提取率均高于乙醚和正己烷,通过对油脂的提取,确定山桐子油的含油量大约为35%,经过对索提的山桐子油进行脱色处理,发现脱色率随着脱色温度的升高而增高,当脱色温度为80℃,脱色率已达45%左右,经鉴定山桐子油主要含有的脂肪酸有棕榈油酸、棕榈酸、亚油酸、油酸及硬脂酸,其中亚油酸含量最高,可达60%以上.结论,山桐子含油量高,油脂中富含亚油酸,营养价值高,说明山桐子油具有可观的开发利用前景.     

二氧化钛光催化活性及其改性研究

介绍用于光催化氧化半导体催化剂的作用原理,综述有关贵金属沉淀、复合半导体、掺杂稀土元素、纳米TiO2等半导体,并对其原理和制备作了简要说明。     

Photovoltaic properties of MEH-PPV/TiO2 nanocomposites

Photovoltaic properties of photodiodes based on nano-TiO2 and poly[2-methoxy,5-（2＇-ethlhexyloxy）-p-phenylenevinylene] （MEH-PPV） composites are investigated. By comparing composite devices with the same weight of TiO2 （nanoparticles and nanotubes）：MEH-PPV, it was found that the device with TiO2 nanotubes exhibited better performance. By further optimizing the weight radio of TiO2 nanotubes： MEH-PPV, we gained the device with a short circuit current density of 9.27μA/cm^2 with a light intensity of 16.7mW/cm^2 at the 500 nm wavelength, the highest open-circuit voltage of 1.1V, and a photosensitivity of 332 at reverse bias of -0.6V. The photosensitivity is improved by a factor of 33 compared with the undoped MEH-PPV device.