W/TiO2薄膜光催化性能的研究

用溶胶一凝胶法制备TiO2薄膜,然后对其按不同剂量进行了w 注入研究,以甲基橙为反应物检验了含有不同剂量w/TiO2薄膜在365 nm紫外光作用下的光催化降解效率.具有最佳光催化降解效率的是注量φ(w )=7×16cm-2的w/TiO2薄膜,与未掺w 的TiO2薄膜相比,光催化效率没有出现显著的提高.     

磁控溅射制备Ag/TiO2复合薄膜的光催化降解性能

为了提高TiO2薄膜的光催化效率,利用中频交流磁控溅射技术,采用Ti和Ag金属靶制备了Ag/TiO2复合薄膜.利用X射线光电子能谱、 X射线衍射和扫描电子显微镜分析了复合薄膜的成分、结构和表面形貌,并研究了其光催化降解性能.结果发现: Ag在厚度较薄时以聚集颗粒形式存在; 在Ag膜厚度为15 nm时, Ag/TiO2复合薄膜与TiO2薄膜相比其光催化效率可提高2倍; Ag/TiO2复合薄膜对亚甲基蓝的光催化降解效率与复合薄膜的透射率均随Ag膜厚度增加逐渐下降,其原因是Ag膜厚度不断增加,最终完全覆盖TiO2薄膜表面,阻挡了TiO2薄膜与污染物的有效接触, Ag作为光生电子捕获剂的有利影响消失.     

Ag/TiO2有序多孔复合薄膜的合成及其可见光光催化活性

以自组装SiO2胶体晶体为模板,采用TiCh溶胶凝胶浸渍提拉法制备了TiO2有序多孔薄膜(TIO),然后利用AgNO3液相渗透法将Ag纳米颗粒沉积在TIO上,成功制备了Ag/TiO2有序多孔复合薄膜(ATIO).通过Raman,FESEM,TEM,XPS和Uv-vis等分析手段对复合薄膜进行了表征,结果表明:Ag纳米颗粒的平均尺寸约为10 nm,而且与TiO2晶粒之间有强的相互作用.以亚甲基蓝(MB)水溶液为目标降解物,针对不同Ag/Ti相对原子浓度比的样品,考察了其低功率可见光光催化活性及循环使用性,并与Ag/TiO2无序复合薄膜(ATF)作了对比.研究发现,AgNO3前驱体溶液浓度为10 mmol/L的ATIO样品具有最高的可见光光催化活性,其光降解率是具有相同AgNOa前驱体溶液浓度ATF的3.19倍,显著增强的光催化活性来源于Ag纳米颗粒和TIO有序多孔结构的协同效应.循环降解实验证明样品具有稳定的光催化活性.     

溶胶-凝胶法制备非均匀铅离子掺杂TiO2薄膜

采用溶胶-凝胶工艺在普通玻璃表面制备铅离子非均匀掺杂的TiO2薄膜,运用AFM,XRD,UV-Vis研究了其光催化复合薄膜的表面特征;以光催化降解甲基橙溶液为模型反应,表征薄膜的光催化活性.结果表明非均匀铅离子掺杂TiO2薄膜(PbDx)与均匀铅离子掺杂TiO2薄膜(PbTx)的最佳掺杂Pb/Ti摩尔比均为0.005,PbD0005、PbT0005的最佳降解表观速率常数分别为7.37×10-3min-1 和5.95×10-3min-1,PbD0.005的表观降解速率常数是纯TiO2的2.52倍.文中还从载流子分离效率等方面探讨了掺杂机理.     

改性TiO2薄膜对水杨酸光催化降解的影响

利用溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜光催化剂,考察掺杂铁、银离子改性与酸处理的TiO2薄膜以及有微量H2O2存在时光催化降解水杨酸的活性,并对改性薄膜光催化降解水杨酸的动力学进行研究.实验表明:改性后的TiO2薄膜光催化剂的活性均有不同程度的提高,其中体相掺铁和酸改性的TiO2薄膜光催化活性最高,并且改性的TiO2薄膜降解水杨酸过程符合一级反应;微量的H2O2存在使TiO2光催化降解效率明显提高.     

TiO_2/SiO_2复合材料的制备及其光催化性能的研究

以钛酸丁酯和正硅酸乙酯为主要原料,用两步溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2复合材料,并对其光催化降解活性艳红X-3B溶液的性能进行了研究,考察了Ti∶Si摩尔比、焙烧温度、初始浓度和催化剂用量对其光催化降解率的影响。结果表明,当n(Ti)∶n(Si)=6∶1,焙烧温度为500℃时TiO2/SiO2复合材料的光催化活性最好,比相同条件下纯TiO2的光催化活性有明显提高;相同条件下,降解率随溶液初始浓度的升高而降低,催化剂用量存在最佳值,25 mg/L的活性艳红X-3B溶液,催化剂用量的最佳值为1.6 g/L。     

Ag~+注入对TiO_2薄膜光催化、抗菌和亲水性能的影响

为提高TiO2材料的光催化能力,采用匀胶法在载玻片上制备TiO2薄膜,通过离子注入技术在TiO2薄膜表面掺杂Ag+,离子注入时加速电压为40kV,注入剂量分别为5×1015、1×1016、3×1016、6×1016和1×1017ions/cm2.以甲基橙为降解物,研究了Ag+注入对TiO2薄膜紫外光作用下光催化效率的影响,并通过大肠杆菌在紫外光照射下的存活率考察了Ag/TiO2薄膜的抗菌效率.此外,利用接触角测量仪测量Ag/TiO2薄膜分别在避光和紫外光照射下水接触角的变化情况,研究了Ag+注入对TiO2薄膜亲水性的影响.实验结果表明:注入剂量为1×1016ions/cm2时,TiO2薄膜光催化效率最高,与未注入薄膜比较提高了约1.26倍.此外,适量的Ag+注入有利于TiO2薄膜抗菌效率的提高,并改善了薄膜的亲水性能,紫外光作用下,薄膜具有最佳抗菌性和亲水性时,Ag+的注入剂量为3×1016ions/cm2.     

S、La3+共掺杂TiO2的制备及其可见光下光催化制氢性能

采用溶胶一凝胶法制备了S、La3 共掺杂TiO2可见光光催化剂.通过UV-Vis DRS、XRD、XPS、电化学等手段对催化剂进行了表征.以可见光光催化制氢为探针反应考察了催化剂的活性.结果表明:两种元素掺杂没有改变TiO2的晶型,但掺杂后增强了TiO2晶格畸变;La3 掺杂显著地提高了S/TiO2的可见光活性.相对于纯TiO2和S/TiO2,S、La3 共掺杂时TiO2的粒径更小,平带电位负移更明显,光的吸收边带红移更显著.当S、Ti的量比,n(S)/n(Ti)为5:1、La3 掺杂量(质量分数)为0.75%、煅烧温度为450℃时,La3 /S/TiO2的光催化活性最高.     

CdS修饰金红石/锐钛矿混合晶相TiO_2双异质结薄膜的光催化性能研究

采用化学气相沉积法在Ti基上制备了金红石相TiO2纳米棒(A-TiO2 NRs),将其在低浓度的TiO2溶胶中浸泡后退火得到锐钛矿/金红石混合晶相TiO2核壳结构(A/R-TiO2 NRs).采用化学水浴沉积法在该结构表面修饰CdS纳米晶颗粒,得到CdS纳米晶粒修饰的锐钛矿/金红石混合晶相TiO2三元双异质结(CdS-A/R-TiO2 NRs)薄膜.将该纳米复合薄膜用做光催化剂在模拟太阳光照射下降解目标污染物甲基橙.实验结果表明,A/R-TiO2 NRs薄膜样品的光催化活性优于纯R-TiO2 NRs样品;而CdS-A/R-TiO2 NRs混合晶相双异质结薄膜的光催化活性有更显著的增强.     

铝片TiO2薄膜在降解4BS染料中的应用

采用溶胶-凝胶(sol-gel)工艺在铝片表面制得了均匀透明的TiO2薄膜,考查了其光催化降解4BS染料的活性,研究了热处理温度、涂覆层数、以及溶液改性等因素对TiO2薄膜的光催化性能的影响.结果表明:该薄膜能有效降解4BS染料,热处理温度、涂覆层数影响薄膜的性能,层数为5,热处理温度为600 ℃的薄膜具有较高的光催化活性.TiO2薄膜对加入Fe3+的4BS溶液的降解率明显提高.     

Reactive incorporation of Ag into porous TiO_2 coating and its influence on its microstructure,in vitro antibacterial efficacy and cytocompatibility

Ag-doped TiO_2 coatings were successfully fabricated on Ti using plasma electrolytic oxidation(PEO) in the electrolytes containing Ag or Ag_2O nanoparticles(NPs). The results showed that the different Ag sources resulted in significant variations of morphology, composition and chemical state. The thermal decomposition of Ag_2O during PEO process contributed to the formation of Ag NPs, which might reactively incorporate into TiO_2, leading to the presence of a Ca, P-rich amorphous layer between entrapped Ag NPs and the peripheral TiO_2. By contrast,Ag specie tends to be present as micro-sized clusters consisting of metallic Ag NPs in the PEO coating fabricated via Ag NPs addition. The different microstructures inevitably affected the Ag ionic release behaviour and thus antibacterial capabilities and cytocompatibilities. It is indicated that the application of Ag_2O NPs as Ag source is promising to fabricate Ag-doped PEO coating with both long-term antibacterial activity and acceptable cytocompatibility.     

电场协助对Ag/TiO2光催化降解效率的影响

在三维立体光电催化反应器中,以Ag／TiO2为光催化剂,网状钛板为电极,对苯酚和甲基橙进行光／电／贵金属协同催化降解,研究电场协助对Ag／TiO2光催化降解效率的影响。考察了阳极偏压大小、电解质种类、pH值对Ag／TiO2光电催化反应的影响;采用紫外-可见全反射光谱（ERS）、紫外-可见漫反射光谱（DRS）和傅利叶变换红外光谱（FFIR）,对Ag／TiO2光催化剂的能阈结构、光谱特征、表面结构等进行表征。结果表明,外加适宜的阳极偏压（苯酚10V和20V,甲基橙10V和大于25V）可显著提高Ag／TiO2光催化降解效率;电解质NaCl的加入可提高Ag／TiO2光电催化反应速率;适宜的光电催化反应酸度值为pH7．0（未加电场时为pH5．5）。     

TiO_2/Ag表面吸附分子的表面增强喇曼散射(SERS)光谱

本文报道了TiO_2/Ag修饰基底材料上吸附分子的表面增强喇曼散射(SERS)光谱研究,通过扫描电镜观察了TiO_2/Ag的表面形貌,研究了Cl~-和激光照射对其SERS光谱的影响.     

纳米固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2的制备及其催化活性

以廉价的无机盐TiCl4为原料,采用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥技术制备出纳米TiO2粉末,经硫酸溶液浸泡、活化后制成纳米固体超强酸SO24-/TiO2.着重探讨了纳米固体超强酸的制备条件,并将其用于乙酸正丁酯的合成反应以考察其催化活性.结果表明:该法制备的纳米固体超强酸SO24-/TiO2具有很强的催化活性,且制备成本低,反应时间短,酯化率高.     

Fe-Ni-B/TiO2纳米合金催化KBH4水解析氢性能的研究

以TiO2为载体，以Fe^2＋、Ni^2＋的盐溶液为浸渍液，采用浸渍涂覆法制备了Fe-Ni-B／TiO2纳米合金催化剂．考查了不同Fe^2＋、Ni^2＋盐溶液为浸渍液以及浸渍次数对Fe-Ni-B／TiO2纳米合金催化KBH4析氢性能的影响．实验表明，Fe^2＋、Ni^2＋的硝酸盐溶液为浸渍液浸渍3次时纳米合金的催化性能优良，尤其当pH=8时，Fe-Ni-B／TiO2纳米合金催化KBH4析氢性能最佳．     

TiO2对共沉淀法制备Pd/Al2O3-TiO2催化活性的影响

文中采用共沉淀法制备了混合载体质量分数为1%的Pd/Al₂O₃-TiO₂催化剂，借助XRD和XPS对样品进行了表征，结果表明：混合载体Al₂O₃-TiO₂为无定形结构；TiO₂降低了Pd和Al₂O₃的相互作用能力。将样品应用于C₃H₆选择催化还原NO反应，以NO转化率为活性评价指标对催化剂的活性进行了对比，发现TiO₂的含量对催化剂活性有显著影响：随着TiO₂质量分数从0增加至50%，催化剂活性迅速增加；TiO₂质量分数超过50%，催化剂活性增加趋势变缓。     

活性炭改性TiO2对甲胺膦农药的光催化降解的研究

主要探讨了活性炭掺杂改性TiO2／A．C的制备及其降解有机磷农药的效率，以及影响降解效率的因素．实验结果表明，制备的TiO2／A．C催化剂对低浓度的甲胺膦农药(40．71mg／L)的光催化降解过程是符合一级反应动力学方程的．催化剂中A．C的含量,催化剂的灼烧温度，催化剂的使用量对反应的降解效率均有显著的影响．     

亚微米级无机抗菌剂的有机湿法改性

采用硬脂酸与钛酸酯偶联剂联用对超细亚微米级载银TiO2进行了表面改性，使表面由亲水性变为亲油性，并探讨了改性前后的表面结构。用IR、TEM等多种手段表征其改性效果，用X射线荧光光谱测定了改性对银离子含量的影响。结果发现硬脂酸和钛酸酯成功包覆在粉体表面，包覆量可达0.92%，使粉体表面性质由亲水变为亲油；但用振荡烧瓶法测定改性前后抗菌剂对大肠杆菌的抗菌率，仍然达到99.7%。     

透紫外隔热银基复合多层膜的结构设计和光学性能

综合分析材料的能带结构及内光电效应,利用金属膜诱导透射定理设计并制备了几种透紫外隔热纳米多层膜.该多层膜系具有较高的近紫外透过率和优异的红外反射性能,在紫外固化的应用峰值365 nm处透射率高达80%,而对于波长在1 600 nm的红外波段反射率超过了90%,可用于紫外固化中有害热量的防护,提高固化质量.采用传统的真空蒸镀工艺获得较好膜层质量,膜系采用非晶TiO2与金属Ag交替生成TiO2/Ag/TiO2三明治结构.对比分析了膜层结构对其光学性能的影响,并利用变角椭圆偏振仪(VASE)分析了多层膜的界面。结果表明,Ag/TiO2界面明晰,无过渡层和界面反应层.     

激光气相法制备TiO2超精细粉末

利用脉冲红外激光产生的等离子体，诱导反应体系ＴｉＣｌ４／Ｏ２合成了ＴｉＯ２超精细粉末，采用ＩＲ、ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＴＥＭ等技术对粉体进行了分析表征，结果表明，ＴｉＯ２超精细粉末粒径在１４０Ａ左右，具有大小均匀，不团聚，粒径尺寸分布窄等优点，由该粉体催化ＣＯ氧化结果表明，对ＣＯ氧化反应具有较高催化活性。