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以钛酸丁酯和金属盐酸盐为原料, 采用溶胶-凝胶工艺制备CoFe2O4/TiO2复合薄膜. 探讨热处理温度和前驱液pH值对CoFe2O4/TiO2复合薄膜结构及磁性的影响. 通过X射线衍射(XRD)分析了复合薄膜的相结构; 采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和偏光显微镜(PLM)观测了薄膜表面形貌; 用振动样品磁强计(VSM)测试了样品的磁性. 结果表明, 薄膜生长过程中两相组分的晶体各自析出长大, CoFe2O4均匀地嵌埋于TiO2基体中; 薄膜中晶粒的生长对反应体系的pH值、热处理温度依赖性较大, 前驱液pH在2~3范围内, 经800℃热处理后得到纳米复合薄膜, 晶粒平均粒径为19 nm; 随着热处理温度的升高, 复合薄膜的磁性增强. 相似文献
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以正硅酸乙酯和金属硝酸盐分别作为二氧化硅和铁氧体的前驱体, 通过溶胶凝胶工艺成功制备了磁性CoFe2O4/SiO2纳米复合体. 通过综合热分析(DSC)、红外吸收光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)等分析探讨了该复合体的合成机理, 利用振动样品磁场计对样品磁性能进行了测试. 研究发现, 当干凝胶热处理温度较低时, 材料以非晶态存在, 当热处理温度达到400℃时, SiO2基体中开始有CoFe2O4团簇形成, 当热处理温度达到800℃时SiO2基体中就形成了大小约为17 nm的CoFe2O4纳米晶. CoFe2O4磁性粒子的生成伴随着二氧化硅网络的重组以及金属离子与氧化硅基体之间相互反应的加强. 但热处理温度升高到800℃时, 基体中纳米磁性粒子与基体间的反应会明显减弱甚至消失. 复合体的饱和磁场强度以及矫顽力随着热处理温度的增加而逐步增长. 相似文献
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TiO2改性β-PbO2电极光电协同降解偶氮染料酸性橙Ⅱ 总被引:4,自引:0,他引:4
电助光催化是一种有效的提高光催化效率的手段. 通过共沉积的方法制备了TiO2改性β-PbO2电极, 分别用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征了其表面形貌和晶体结构. 将其用于电助光催化降解酸性橙Ⅱ, 在外加电压(阴阳两极间)为1.5 V时, 考察了溶液初始pH值对降解50 mg/L酸性橙Ⅱ的影响; 在外加电压为2.5 V时, 研究了初始pH = 2.0和pH = 12.0时降解历程和降解产物的差异. 结果表明, 200 mL共沉积液中加入2.0 g TiO2制备的改性β-PbO2电极较未改性的β-PbO2电极晶粒更加精细, 表面更加致密均匀. 电助光催化降解酸性橙Ⅱ时产生了明显的光电协同作用, 溶液初始pH = 2.0时对酸性橙Ⅱ的降解效率和TOC去除率最高. 通过对紫外可见光谱和最终降解产物的分析, 证明初始pH = 2.0时, 在2 h的反应时间内, 光电协同催化降解酸性橙Ⅱ经历产生主产物马来酸的反应步骤, 而初始pH = 12.0时酸性橙Ⅱ的降解较为缓慢. 相似文献
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纳米TiO2的溶剂热制备及光催化降解气相苯 总被引:1,自引:0,他引:1
以钛酸正丁酯为前驱体、乙醇和水为主要溶剂, 采用溶剂热法合成了纳米TiO2, 并形成一种溶剂热负载工艺. 利用热重分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM和HRTEM)以及比表面积测定(BET)等手段表征了有/无溶剂热处理、有/无灼烧处理等4个纳米TiO2样品. 结果表明, 经过溶剂热处理的TiO2颗粒呈立方体状, 有良好的(101)晶面结晶度、较高的热稳定性和比表面积; SEM表征负载TiO2薄膜结果显示, 溶剂热负载工艺制得的TiO2薄膜具有均匀且牢固的特点. 以气相苯的光催化氧化为探针考察TiO2薄膜的光催化活性发现,溶剂热后的灼烧处理会降低催化剂的比表面积, 进而导致催化剂活性的下降;溶剂热后未灼烧和灼烧的催化剂降解400 mg/m3苯的活性分别为未经溶剂热处理的4.1倍和3.7倍. 相似文献
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纳米TiO2膜对水中微量微囊藻毒素的光催化降解 总被引:3,自引:1,他引:3
富营养化水体中的微囊藻毒素是一种传统净水技术难以去除的致癌毒素. 研究了低光强辐照条件下, 溶胶凝胶法制备的纳米TiO2薄膜光催化降解水中微量微囊藻毒素Microcystin-LR. 固相萃取结合高效液相色谱方法的分析结果表明: 自然条件下浓度水平的Microcystin-LR (μg/L)能够有效地被光催化氧化分解, 降解受到pH值、毒素初始浓度和光照强度的影响. pH 4左右时降解速度最快, 辐照强度为400 μW/cm2条件下120 min内浓度为20 μg/L的毒素的降解率达到95%. 采用Langmuir-Hinshelwood机理研究了微量Microcystin-LR的光催化降解, 降解模式符合准一级动力学方程. 在pH 6.7和辐照强度为400 μW/cm2条件下, 浓度为20 mg/L的毒素的准一级降解速率常数和半衰期分别为0.0157 min-1和44 min. 在200~1000 μW/cm2的UVA光照变化范围内, 降解速率随辐照强度的0.82次幂值增长, 相应表观量子效率为5.19×10-8 g/J. 相似文献
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面包酵母菌、纳米TiO2及其复合吸附剂对Cu2+ 吸附性能的比较 总被引:1,自引:0,他引:1
采用TiCl4液相水解法, 制备粒径在40~80 nm的锐钛型纳米TiO2. 将制得的纳米TiO2配合面包酵母菌制作复合吸附剂并用于Cu2+的吸附研究, 发现复合吸附剂量为5 g·L-1, pH≥4.0, 吸附时间40 min, [Cu2+]=10 mg·L-1的条件下, 复合吸附剂中纳米TiO2提高了面包酵母菌对Cu2+的吸附率, 即面包酵母菌和纳米TiO2对Cu2+的吸附产生了协同作用. 利用扫描电子显微镜、红外光谱、Zeta电位等仪器对复合吸附剂进行测试分析. 结果表明, 复合吸附剂中面包酵母菌与纳米TiO2主要依靠配位键、氢键相互结合, 受静电吸引影响较小. 同时, 复合吸附剂的稳定性及TiO2的负载量与溶液中H+浓度有很大关系. 相似文献
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可见光诱导TiO2光催化的研究进展 总被引:31,自引:1,他引:31
TiO2具有稳定性好、光效率高和不产生二次污染等特点, 被认为是最有应用前景的光催化剂. 通过金属及非金属掺杂改性的方法可以将只能UV光激发的TiO2光催化反应红移到可见光区域进行, 也可以利用表面络合或染料敏化的途径实现可见光光催化反应. 本文介绍了国内外在可见光TiO2光催化研究方面的最新进展. 相似文献
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热液法低温制备纳晶TiO2多孔薄膜电极 总被引:4,自引:0,他引:4
用钛酸四丁酯前驱体与纳晶TiO2颗粒组成的浆液通过简单便捷的热液法在低温下成功制备了纳晶TiO2多孔薄膜电极. 钛酸四丁酯水解生成的锐钛矿型TiO2将纳晶TiO2颗粒之间以及颗粒与导电基底之间牢固连接起来, 形成高度多孔、机械性能稳定的纳晶多孔薄膜. 用导电玻璃及柔性导电基底上制备的这种纳晶多孔薄膜电极组成染料敏化太阳能电池, 在100 mW/cm2光照条件下, 光电转换效率分别达到4.8%和1.9%. 相似文献
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TiO2纳米管阵列太阳能电池薄膜材料及电池性能研究 总被引:1,自引:0,他引:1
寻找一种新型微结构的纳晶半导体以替代无规则的纳晶半导体是染料敏化太阳能领域研究的一个重要方向, 其中有序的TiO2纳米管结构是最近研究的热点. TiO2纳米管阵列作为一种新型的纳米TiO2材料, 由于其独特的阵列结构和优异的光电、氢敏特性, 引起了人们的广泛关注. 利用TiO2纳米管阵列薄膜组装的染料敏化太阳能电池体系在AM1.5条件下光电转化效率已达到5.44%. 本文就国内外关于TiO2纳米管阵列太阳能电池材料的制备方法及TiO2纳米管阵列太阳能电池存在的问题和最新研究进展进行了介绍. 相似文献
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TiO2纳米管薄膜的制备及其光散射性能 总被引:5,自引:2,他引:5
采用超声水热联合的方法, 用商品P25为原料制备出直径10 nm, 长600 nm的TiO2纳米管, 通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子衍射(SAED)和透射电子显微镜(TEM)对产物进行表征. 用TiO2纳米管制作薄膜电极并研究其光散射性能, 结果表明TiO2纳米管可以作为染料敏化太阳能电池中薄膜工作电极内的光散射中心, 增大光能的吸收. 掺有10%小颗粒的纳米管薄膜电极具有强的光散射性能和良好的机械性能, 可用做高效率染料敏化太阳能电池的工作电极. 相似文献
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采用新型纳米材料MnO2纳米片作为固定辣根过氧化物酶(HRP)的载体, 制备了HRP/MnO2纳米片修饰的玻碳电极(GCE). 在MnO2纳米片薄膜中, HRP能够实现有效的直接电子转移, 在pH 6.5的磷酸缓冲溶液中, 修饰电极的循环伏安曲线上显示出一对可逆的氧化还原峰, 式量电位为-0.315 V (vs. Ag/AgCl). HRP在MnO2纳米片/GCE表面的电子转移速率常数为6.86 s-1. HRP/MnO2纳米片/GCE的式量电位(mV)在pH 4.0~8.0范围内与溶液pH值成线性关系, 其斜率为-53.75 mV·pH-1, 表明电极反应在发生一个电子转移的同时还伴随一个质子的转移. 修饰后的电极对H2O2有良好响应, 响应时间小于3 s, 在信噪比为3时, 最低检出限为0.21 μmol·L-1. 相似文献
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研究了C2(a3Πu)自由基与NO, N2O, O2, H2, NH3等分子的反应动力学. C2(a3Πu)自由基是由266 nm光解C2Cl4产生的, 用激光诱导荧光(LIF)检测C2(a3Πu)自由基的相对浓度随着反应时间的变化, 得到C2(a3Πu)自由基与N2O, NH3的双分子速率常数: kN2O(1.63±0.20)×108722;13 cm3·mol8722;1·s8722;1, kNH3 = (5.92±1.00)×108722;14 cm3·mol8722;1·s8722;1. C2 (a3Πu)自由基与NO, O2, H2等分子反应的消耗速率常数: kNO = (5.46±0.10)×108722;11 cm3·mol8722;1·s8722;1, (1.58±0.16)×108722;11 cm3·mol8722;1·s8722;1, kH2 < 1.0×108722;14 cm3·mol8722;1·s8722;1. 对反应分析及理论计算的结果表明: C2(a3Πu)自由基与NH3和H2反应主要是抽氢过程, 且反应的入口通道都存在一个能垒. 相似文献
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Zn掺杂TiO2纳米管电极制备及其对五氯酚的光电催化降解 总被引:2,自引:0,他引:2
采用阳极氧化法在Ti基底上制备TiO2纳米管电极, 再通过浸渍法制备出Zn掺杂TiO2纳米管电极. 采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、电子探针显微分析(EPMA)、紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)技术对其进行表征, 电极表面分布有均匀的纳米管状阵列, 管径50~90 nm, 管长约200 nm, 管壁厚约为15 nm, 锐钛矿型TiO2, Zn元素以ZnO小团簇形态沉积在TiO2纳米管电极表面, 与TiO2纳米管电极相比起始吸收带边红移近20 nm. 分别使用Zn掺杂TiO2纳米管电极和TiO2纳米管电极对相同五氯酚(PCP)溶液(初始浓度为20 mg/L, 电解质Na2SO4浓度为0.01 mol/L, 初始pH为7.03)进行光电催化降解120 min. 结果表明: 在紫外光(400 μW/cm2)或可见光(4500 μW/cm2)的照射下, Zn掺杂TiO2纳米管电极对PCP的降解率分别为73.5%和18.4%, 而TiO2纳米管电极对PCP的降解率分别为48.5%和3.2%. Zn掺杂TiO2纳米管电极光电催化降解PCP的准一级反应动力学常数分别为TiO2纳米管电极的2.0倍和5.8倍, 且其光电催化性能与Zn掺杂浓度有关,最优掺杂浓度为0.909%. Zn掺杂TiO2纳米管电极的稳定性良好. 相似文献
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合成分离纯化了对中枢神经系统退化性疾病具有治疗效果的水溶性富勒烯丙二酸衍生物C60 (C(COOH)2)2, 利用荧光显微成像技术直接观察它们与活细胞的相互作用. 并利用流式细胞分析技 术, 进一步对其细胞毒性进行了研究. 实验结果发现, 这种碳纳米物质能够直接进入细胞, 主要集中在细胞质中. 不仅如此, C60 (C(COOH)2)2还可以将本身不能进入细胞的分子带入细胞中. 研究还发现, 在 1×108722;2~1×102 mg/L浓度范围内, C60(C(COOH)2)2无明显细胞毒性. 研究结果表明C60 (C(COOH)2)2在药物载带和输运方面可能具有应用前景. 相似文献
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分别采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、CTAB-EG(乙二醇)模板法和CTAB-EG-NaCl法(即以一定量的NaCl填充由CTAB-EG模板法所得前驱体的孔道)制备出Ce0.6Zr0.35Y0.05O2(CZY)固溶体纳米粒子, 并利用X射线衍射、高分辨扫描电子显微镜、透射电子显微镜、选区电子衍射及N2吸附-脱附等技术表征了这些材料的物理性质. 结果表明, 3种方法制备的Ce0.6Zr0.35Y0.05O2样品都具有虫孔状介孔立方晶相结构, 孔径分布窄(平均孔径5.3~7.1 nm), 比表面积高(95~119 m2·g8722;1), 孔容大(0.16~0.18 cm3·g8722;1). NaCl的引入有利于在较高温度下合成多孔固体纳米材料时保持孔道结构. 相似文献