醇水溶液中ZnO-TiO2纳米晶的合成及其光催化性能研究

采用液相方法89℃下,通过在二水合醋酸锌的醇溶液中加入预制的TiO2纳米晶可以合成ZnO-TiO2纳米晶,并且无杂相。ZnO-TiO2纳米晶呈球状分布,平均粒径为12nm～15nm。可通过TiO2纳米晶加入量的控制,制备不同锌钛比例的ZnO-TiO2纳米晶。制备的ZnO-TiO2纳米晶具有良好的光催化性能,其中所制备的纳米晶中TiO2百分含量为42%～50%左右时,光催化活性较高。     

合成高光催化活性的锐钛矿型二氧化钛纳米晶

本文采用新方法制备了具有高光催化性能的锐钛矿型二氧化钛纳米晶,以钛酸四丁酯为原料、冰醋酸为抑制剂,通过缓慢水解,紫外光辐射诱导,低温热处理晶化等手段来控制产物晶粒尺寸和分散性.样品经粉末XRD、TEM、氮气吸附等手段进行了表征.结果表明,经过紫外线辐射后,在较低的温度（300℃）下热处理获得了晶化度较好,晶粒尺寸微小（6.7 nm）,分散性好,高比表面的锐钛矿型TiO2纳米晶,对罗丹明B溶液的脱色具有与P25相近的光催化活性,400℃热处理获得钛矿型TiO2纳米晶的光降解性能高于P25.     

纳米TiO2的光催化行为

利用改进的酸催化溶胶-凝胶法成功合成了TiO2纳米粒子。XRD，TEM技术表征结果表明，TiO2为具有Anatase结构的纳米粒子，其平均粒径为10nm。利用环己烷在其上的光催化氧化，以及反应条件如环己烷的浓度、体系的pH值、水的存在等对光催化的影响，进行了TiO2纳米微粒表面光催化行为的研究。     

锐钛矿型TiO2纳米晶阻抗谱的等效电路

采用硬脂酸凝胶法制备了粒度均匀的TiO2纳米晶。用X射线衍射光谱和透射电镜对产物进行表征。通过对所制材料复阻抗的测定，总结出与之相应的等效电路。实验结果表明，随着纳米晶TiO2粒径的增大，其复阻抗谱由低频端上翘的半圆弧曲线逐渐变为一条斜线，所对应的等效电路由阻挡层串联型变为德拜型。     

酸度对偏钛酸水热法合成纳米TiO2的影响

考察了酸度对偏钛酸作前驱体水热合成TiO2纳米粒子的影响,结果表明,该法合成的TiO2纳米粒子为锐钛矿型,增加酸度有利于提高合成的TiO2纳米粒子的粒径并获得较高的光电转换效率.     

纳米多晶TiO2的光催化性能

以纯锐钛矿型和纯金红石型TiO2为原料,通过超声分散制备复合晶态的TiO2,研究纳米TiO2的晶相组成对光催化性能的影响.通过X射线衍射分析表征晶相组成与晶粒尺寸;以甲苯为目标降解物,采用气相色谱检测复合晶态的TiO2对甲苯的降解效果.结果表明:锐钛矿型TiO2的光催化性能明显地优于金红石型TiO2,但由于协同作用,一定比例的金红石能提高纳米多晶TiO2的光催化性能;当晶相中锐钛矿型与金红石型TiO2的质量比为83∶17时,纳米多晶TiO2具有最佳光催化活性.     

低温燃烧法合成纳米二氧化钛粉体研究

采用一种简便、快速、低温的溶胶凝胶自蔓延燃烧法制备了纳米TiO2粉体颗粒.从柠檬酸络合反应的机理阐释了纳米TiO2粒子的形成过程.通过热综合分析、X射线衍射和透射电镜分析探讨了金属离子与柠檬酸的摩尔比和溶液杂质离子的存在对TiO2粉体颗粒物相组成及粉末晶粒尺寸大小的影响.本实验制备了粒径为40～90 nm分散性较好的球形状TiO2纳米颗粒.X射线衍射结果表明,当摩尔比为0.5时,自燃合成产物中金红石相的质量分数达到91%.     

MnOx/TiO2催化剂的制备及其低温NH3选择性催化还原NO性能

为了研究MnOx/TiO2催化剂的低温催化还原NO性能,采用微乳液法在不同的煅烧温度下制备了不同晶相的纳米TiO2,并以此为载体,利用浸渍法制备了一系列MnOx/TiO2催化剂.然后,利用BET,XRD,HRTEM,H2-TPR等方法研究了载体和催化剂的微观结构、分散状态和氧化还原性质.实验结果表明:随着煅烧温度的增加,纳米TiO2从锐钛型逐渐向金红石型转变,700℃煅烧得到的纳米TiO2呈混晶相,800℃煅烧得到的纳米TiO2则为纯金红石型;锐钛型及混晶相TiO2载体与活性氧化物MnOx之间的相互作用较为强烈,当纳米TiO2中金红石型与锐钛型并存时,MnOx优先与锐钛型纳米TiO2作用;纯金红石型纳米TiO2与MnOx之间的相互作用较弱.模拟NH3选择性催化还原NO的反应活性测试结果表明,500℃煅烧得到的MnOx/TiO2催化剂表现出较高的低温活性.     

光催化剂——纳米TiO2研究

本文论述了纳米TiO2的催化原理和提高催化性能的主要途径,以及合成纳米TiO2主要方法。     

纳米TiO2增强聚氨酯弹性体的制备及力学性能

以聚四氢呋喃醚二醇,甲苯-2,4-二异氰酸酯,3-二氯-4,4-二苯基甲烷二胺为原料,采用预聚法合成聚氨酯弹性体,并选用纳米TiO2对聚氨酯弹性体进一步增强,通过对纳米TiO2的表面改性及超声波分散处理来促进纳米粒子在基体中更好地分散,研究预聚体合成温度、-NCO的质量分数W_NCO、纳米TiO2含量及超声波分散对复合材料力学性能的影响.结果表明,纳米TiO2对聚氨酯弹性体的力学性能有一定的提高,通过SEM观察纳米TiO2在弹性体中发生团聚或附聚现象.     

反应温度对水热合成二氧化钛微粒的影响

采用水热合成工艺,以钛酸丁酯(Ti(OC4H9)4)为前驱体,通过改变水热合成反应的温度,合成了不同晶型和形貌的二氧化钛(TiO2)微粒。使用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对产物进行表征。结果表明:水热反应的温度对TiO2微粒的晶型、晶粒尺寸和形貌有较大影响。随着水热反应温度的增加,二氧化钛微粒的晶粒粒径越来越大,结晶程度越来越完整,形貌也越来越规则。当水热反应温度较低时(80℃),晶型以锐钛矿为主,衍射峰峰宽较宽,峰强也较弱,晶粒刚开始发育;随着反应温度增加,开始出现金红石晶型,衍射峰锐化,峰的强度增强,晶粒粒径增大,晶粒逐渐发育完全;当反应温度达到160℃时,以金红石晶型为主,晶粒发育完全,结晶完善。     

Highly active brookite TiO2-assisted photocatalytic degradation of dyes under the simulated solar−UVA radiation

Brookite TiO_2 nanoparticles were synthesized by hydrothermal method and characterized by X-ray powder diffraction(XRD), diffuse reflectance UV–Visible spectroscopy(DRUV), and scanning electron microscopy(SEM). The obtained particles were spherical in shape with the diameter of about ～10 nm under the hydrothermal temperature of 175 °C. The photocatalytic performance of brookite was investigated in the photodegradation of dyes(rhodamine B and rose bengal) under UV-A radiation by low-power lamp. The activity of brookite and the photodegradation efficiency of dyes were estimated using a UV–Visible spectrophotometer and a total organic carbon(TOC) analyzer. Compared to anatase and rutile prepared by the similar synthesis procedure, brookite is highly active in terms of decolourization, aromatic ring opening, and mineralization.     

两种晶化方法制备SnO2纳米粉体的比较及表征

以SnCl₄·5H₂O为源物质,氨水为沉淀剂,将采用化学沉淀过程制备得到的前驱体分别采用水热晶化和焙烧晶化两种方法晶化,在不同晶化温度下制备得到SnO₂纳米粉体。研究了晶化方式和晶化温度对产品的结构、组成、形貌及分散性能的影响。用X 射线衍射（XRD）、X射线能谱（EDS）、透射电子显微镜（TEM）和激光粒度分析等方法表征了产品的性能。结果表明,两种晶化方法制备得到的产品均为结晶状态完好的四方金红石型、纯度较高的SnO₂纳米粉体,粉体的晶粒尺寸随着晶化温度的升高逐步增大,随粒径的增大产品的分散性得到较好的改善。与焙烧晶化相比,水热晶化制备得到的样品粒径较小,样品的氧空位浓度较高,粉体粒径的均匀性较好,粒度分布范围较窄。     

Ag纳米颗粒修饰TiO2阵列薄膜的制备及其气敏性能研究

以钛酸丁酯为钛源,用水热法在透明导电衬底FTO上制备金红石相TiO2纳米阵列薄膜,以AgNO3为银源,用化学还原法制备尺寸可控的金属Ag纳米颗粒,将所制备的金属Ag颗粒修饰TiO2纳米阵列薄膜.研究Ag纳米颗粒的表面修饰对TiO2纳米阵列薄膜气敏性能的影响.实验结果表明,室温下,18nm金属Ag纳米颗粒修饰后的薄膜对氢气的灵敏度增加,响应和恢复时间减小,气敏性能明显优越于修饰前的薄膜.     

沸腾回流均相沉淀法合成超细粉体TiO2

采用沸腾回流均相沉淀法，以不同浓度的TiCl4和尿素为原料，制备出超细粉体TiO2，并利用STM及XRD对其进行表征．结果显示TiO2颗粒呈球状，一次粒径为29-34nm，TiCl4浓度较大时TiO2以金红石型为主，TiCl4浓度较小时TiO2为锐钛型、金红石型的混晶．     

纳米级TiO_2超细粉的水热合成及结构相变的研究

利用水热合成法以无水ＴｉＣｌ４和浓硫酸为原料制备了纳米级锐钛矿型ＴｉＯ２超细粉，并对其由锐钛型到金红石型结构的转变温度进行了研究，结果显示，其相变温度比传统的ＴｉＯ２材料要低得多。     

水热条件下反应介质对Mg(OH)2晶体晶形的影响

以氯化镁和氨水为原料,在室温下制得Mg(OH)2,在不同的反应介质中对Mg(OH)2进行水热处理,制备出了超细、高纯的Mg(OH)2颗粒,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所制得Mg(OH)2颗粒的晶相、形貌和颗粒尺寸进行了表征.研究结果表明,水热条件下反应介质对Mg(OH)2晶体的形成有十分显著的影响,NaOH溶液、乙二胺和乙醇溶液能够显著改善Mg(OH)2晶体的晶形和分散性.初步探讨了水热条件下反应介质对Mg(OH)2晶形的影响机制.     

金红石型纳米二氧化钛制备中的若干影响因素

实验以TiCl4为原料,采用液相沉积法在低温条件下直接制备了金红石型纳米二氧化钛。重点研究了反应物浓度、温度、pH值、添加剂和煅烧等条件对产物形貌和尺寸的影响。经透射电子显微镜 (TEM )、X-射线衍射(XRD)和比表面分析(BET),得到的样品为金红石型,其粒子近似呈球形,通过控制反应条件可以得到不同粒径的分散均匀的纳米二氧化钛粉体。     

纳米TiO2的离子-水混合热法合成及其光催化性能

以离子液体[C2OHMIM]+Cl-为介质,采用离子热法合成了球形纳米TiO2光催化剂,借助X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱仪和紫外-可见光谱仪对产物进行了表征.以合成的样品为光催化剂,罗丹明B为降解物,研究离子液体浓度、反应时间和反应温度等对TiO2光催化活性的影响.研究结果表明,由此法得到的TiO2均为金红石相,形貌是由纳米晶小颗粒堆积起来的球形颗粒.当离子液体质量分数为66.6%,反应温度150℃,反应时间24 h时,合成样品的光催化活性最强,此时对罗丹明B的降解率最高,并且高于P25.     

多价硫掺杂二氧化钛的制备及可见光催化性能

采用低温水热法制备了多价硫(S4+/S0)掺杂的二氧化钛催化剂(S-TiO2),运用低温氮吸附、X射线粉末衍射、紫外可见漫反射光谱和X射线光电子能谱等技术对催化剂进行了表征,并以可见光催化降解丙酮作为模型反应考察其可见光催化活性.结果表明,与TiO2相比,S-TiO2催化剂的BET比表面积大、孔径分布集中、光谱吸收边红移、锐钛矿向金红石的相转化被抑制,具有较高的可见光催化活性.