TiO2光催化杀菌机理及应用研究进展

光照TiO2表面产生强氧化性的活性氧基团,通过直接或间接的方式与细菌细胞结合,对环境微生物具有抑制或杀灭作用.与传统有机、无机抗菌剂相比,TiO2光催化杀菌具有持久、耐热、安全、不易产生耐药性、杀菌彻底等优点.另外,理论上光催化剂TiO2不消耗,可重复使用.主要介绍TiO2光催化剂的杀菌机理,及其在陶瓷、涂料、塑料、织物、水处理等领域的应用.并对TiO2抗菌材料的发展进行了展望.     

纳米TiO_2在绿色建筑中的作用

纳米TiO2 吸收光能后 ,具有良好的氧化和还原能力 ,基团 ( OH)具有高活性 ,可破坏污染物的化学键 ,以降解污染物 .纳米TiO2 所具有的光催化作用 ,已越来越多地用于生产抗菌陶瓷和抗菌自洁玻璃 ,生产以健康、安全和环保为主要特征的装饰材料 ,发展绿色建筑 .     

纳米TiO_2复合材料制备及其光催化研究进展

本文综述了近年来纳米TiO2复合材料的研究现状,概括了纳米TiO2复合材料的制备方法,介绍了纳米TiO2及其复合材料光催化机制以及TiO2复合材料的应用进展,展望了TiO2复合材料的发展趋势及应用前景.     

纳米TiO_2制备方法及应用进展

纳米TiO2 是重要的无机化工材料之一 ,系统地介绍了纳米TiO2 的制备方法 ,在总结和归纳的基础上 ,可分为两大类 :气相法和液相法 ,对各种方法进行了比较 ,指出了它们的优缺点及适用范围 ,并探讨了它在新领域的应用前景及其以后有待深入研究的几个问题     

纳米TiO_2/壳聚糖复合膜的制备与性能研究

纳米TiO2经表面改性剂月桂酸钠改性后,用溶液共混法制备了壳聚糖-TiO2复合膜,用FTIR和TEM表征了其结构与形态,并在粘度、厚度、水蒸气透过率、透光率及其与农药混和后在农作物上的应用等方面进行了研究.实验结果表明,复合膜中,壳聚糖与TiO:微粒间存,在较强的氢键作用,从而使TiO2和壳聚糖之间有较好的界面作用,壳聚糖的力学性能得到提高,水蒸气透过率下降,透光率得到提高;同时,复合膜与农药混和后,利用复合膜良好的成膜性及力学性能,使复合膜农药的药效长效性比单纯农药显著提高.     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO_2凝胶的机理研究

以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法分别考察了在一定pH条件下制备纳米TiO2溶胶凝胶的原料选配、实验原理、工艺过程以及实验控制条件和实验参量等。实验主要考察了加水量与加水方式、乙醇的用量、溶液pH值的范围及水解温度等实验参量对凝胶形成时间的影响;同时考察了实验参量对溶胶凝胶均匀性、稳定性、透明性和凝胶形成机理的影响。依据实验结果,溶胶-凝胶法制备稳定的纳米TiO2溶胶的优化条件为:采用滴加的方式加入水,且将水与乙醇和pH值调节剂配成混合溶液;水与钛酸四丁酯的摩尔比取6~7;乙醇与钛酸四丁酯的摩尔比取27~28;pH值控制在3~4或8~9;水解的温度控制在20~30℃。     

纳米TiO2玻璃膜的制备与表征

以钛酸丁酯和无水乙醇为原料，加硝酸银引入银离子，采用溶胶凝胶法和浸渍提拉法在玻璃表面施涂膜层，控制提拉速度6cm／min，经500℃热处理，制得均匀透明的多孔纳米TiO2玻璃．通过对样品XRD、SEM等分析的研究，二氧化钛薄膜主要呈锐钛矿相，而且其纳米颗粒大小在50-100nm范围．以大肠杆菌为菌种，对样品进行抗菌测试结果表明：银的抗菌机理为银离子接触抗菌，添加少量银离子，薄膜即有良好的抗菌能力．透光率分析表明纳米TiO2玻璃的透光性较好，在可见光范围内相对于普通玻璃的透光率在65％以上。     

污染物浓度对纳米TiO_2光催化效率的影响研究

以钛酸丁酯为原料,无水乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,采用溶胶凝胶工艺制备了纳米TiO_2粉体,研究了罗丹明B溶液不同起始浓度对TiO_2降解率的影响.结果表明,起始浓度为5 mg/L时,降解率最高,达到67.4%,是起始浓度为20 mg/L时的2倍.表征结果显示,纳米TiO_2粉体为锐钛矿结构,平均晶粒尺寸为14.2nm,颗粒呈现球形形貌.     

氧化钛纳米陶瓷的制备及其结构与力学性能

为探讨在无压烧结过程中TiO2纳米陶瓷的致密化与晶粒长大的关系以及纳米陶瓷的结构对其力学性能的影响,采用溶胶一凝胶技术制备的不同颗粒粒径的TiO2纳米粉体经冷压成型后无压烧结TiO2纳米陶瓷.研究结果表明:利用相变辅助无压烧结方法在800℃烧结获得了晶粒粒径小于60 nm、相对密度超过95%的TiO2纳米块体陶瓷:当800℃以下烧结时,TiO2纳米陶瓷的相对密度随烧结温度的升高而快速增大,而TiO2纳米陶瓷的平均晶粒粒径随烧结温度升高则缓慢长大;当大于800℃的温度烧结时,TiO2纳米陶瓷的致密化加快,但陶瓷的晶粒粒径则快速长大.TiO2纳米陶瓷的显微硬度主要取决于TiO2纳米陶瓷的相对密度和平均晶粒粒径,即纳米氧化钛陶瓷的相对密度越大,晶粒粒径越小,则显微硬度越大.     

掺杂纳米TiO_2复合材料的制备方法及应用

纳米TiO2光催化性能在环境保护得到越来越多的应用,但其光催化作用要经过紫外光照射才能得以发挥,采用掺杂方式制备纳米TiO2复合材料能显著加强TiO2的光催化能力。本文讨论了掺杂纳米TiO2的制备方法、掺杂方式,及其应用前景。     

纳米半导体材料的光催化机理与应用

介绍了纳米半导体光催化剂的类型、作用机理及在降解污染物方面的应用。     

纳米锐钛矿型TiO_2的高温Raman光谱研究

采用沉淀 -胶溶 -絮凝法 ,以偏钛酸为反应物 ,制备出纯锐钛矿型纳米 Ti O2 粉末 .用 XRD和 TEM对其进行表征 .采用高温 Ram an光谱仪对所制备的纳米 Ti O2 从室温 2 98K到高温 16 2 3K进行了原位研究 .随着温度升高到72 3K时 ,Ram an谱峰明显下降变宽 ,预示着锐钛矿相的结构发生变化 ;到 12 73K时 ,Ram an特征频率谱峰几乎全部消失 ,仅显示出几个宽宽的凸起     

纳米TiO_2/CNTs复合粉体的制备及其电化学性能

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,制备了不同质量比的纳米二氧化钛/碳纳米管(TiO2/CNTs)复合粉体材料.扫描电镜和X射线衍射的测试结果表明,CNTs可以有效地抑制TiO2溶胶分子水解过程中的团聚现象,并且锐钛矿型纳米TiO2粒子可以均匀地分散在CNTs的表面;紫外一可见光漫反射吸收光谱测试结果表明,当TiO2与CNTs的质量比为5:1时,CNTs可以明显增强TiO2的吸光强度.对利用此复合粉体材料做成的ITO膜电极进行了电化学测试,CV测试表明,CNTs的引入明显减弱了TiO3在0.25 mol/LH2SO4中的氧化还原峰电流;电化学阻抗谱测试说明,与单独机械混合的情况不同,对复合ITO膜电极而言,在高频区只呈现出一个半圆,且随CNTs含量的增加,TiO2的电化学反应电阻明显增大.     

纳米TiO_2的制备及光催化特性的研究

采用sol- gel法制备了不同酯醇摩尔比的TiO2 纳米级粉体应用X射线衍射仪对其结构进行了研究 ,并对其光催化效果进行了研究 ,对它们之间的关系进行了讨论     

多孔TiO_2/FTO纳米有序阵列膜的可控生长研究

用脉冲激光沉积(PLD)技术在导电玻璃(FTO)衬底上沉积Ti膜,采用电化学阳极氧化方法,细致研究了FTO衬底上多孔TiO2纳米有序阵列膜的可控生长.结果表明,恰当的阳极电压对形成高度有序、孔径均匀的多孔TiO2/FTO阵列膜至关重要;通过优化的工艺参数,借助阳极氧化过程中各阶段电流-时间(I-t)曲线的准确判断,可实现对多孔TiO2阵列膜生长过程的有效控制,制备出高质量的多孔TiO2/FTO阵列膜.     

染料敏化光电池中纳米TiO2膜的制备及性能研究

本文以商品P25为原料，利用涂层和热处理的方法在导电玻璃上制备纳米TiO2膜。扫描电子显微镜（SEM）测试结果表明，薄膜均匀、内部含有许多的纳米孔洞。X射线衍射仪（XRD）测试结果表面热处理前后TiO2的晶体结构没有显著变化。将纳米TiO2膜组装成染料敏化太阳能电池并研究了其光电转化性能。     

纳米TiO2膜的制备及表征

通过溶胶-凝胶工艺制备了表面均匀的纳米TiO2光催化薄膜．用UV—Vis、AFM、XRD和XPS等对薄膜的表面形貌、结构和组成等进行了表征．结果表明，TiO2膜的表面均匀，颗粒大小约50nm，晶型为锐钛矿型．     

复合SnO_2/TiO_2纳米颗粒的制备与性质研究

本文采用均匀沉淀法制备了复合SnO2/TiO2纳米颗粒,重点考察了水解温度、水解时间、焙烧温度等制备条件对复合纳米颗粒性质的影响;在优化条件下制得的复合SnO2/TiO2纳米颗粒,利用XRD等对其结构、粒子粒径、晶型等进行了表征;并以对-二甲苯为目标污染物考察了其光催化性能。实验结果表明,控制水解温度维持在80℃时,水解时间为4h,得到SnO2/TiO2纳米颗粒,并且复合SnO2/TiO2纳米颗粒随焙烧温度的增加,其粒子粒径长大,晶型由锐钛矿向金红石型转变;同时复合SnO2/TiO2纳米颗粒的光催化性能随着焙烧温度的升高而降低。     

纳米TiO2抑菌机理研究

在近荧光灯(10cm)照射下,纳米二氧化钛(TiO2)具有很强的光催化杀菌作用.作者通过TiO2对多种代表微生物的抑菌特性以及对TiO2光催化杀灭革兰氏阴、阳性细菌进行对比、常规培养验证和透射电镜观察得出结论:TiO2光催化灭菌首先是从细菌细胞壁开始,其产生的自由基能破坏细胞壁结构,使细胞壁断裂、破损,质膜解体,然后进入胞体内部破坏内膜和细胞组分,使细胞质凝聚,导致细胞内容物溢出,可出现菌体空化现象     

纳米TiO2玻璃膜的制备与表征

以钛酸丁酯和无水乙醇为原料,加硝酸银引入银离子,采用溶胶凝胶法和浸渍提拉法在玻璃表面施涂膜层,控制提拉速度6cm/min,经500℃热处理,制得均匀透明的多孔纳米TiO2玻璃.通过对样品XRD、SEM等分析的研究,二氧化钛薄膜主要呈锐钛矿相,而且其纳米颗粒大小在50-100nm范围.以大肠杆菌为菌种,对样品进行抗菌测试结果表明:银的抗菌机理为银离子接触抗菌,添加少量银离子,薄膜即有良好的抗菌能力.透光率分析表明纳米TiO2玻璃的透光性较好,在可见光范围内相对于普通玻璃的透光率在65%以上.