B-F梯度掺杂对TiO_2薄膜光催化性能的影响

为了揭示不同掺杂方式对TiO_2薄膜光催化性能的影响,以钛酸四丁酯为钛源,运用溶胶—凝胶法及浸渍-提拉技术在玻璃表面制备二氧化钛薄膜。分别以硼酸、氟化钠等作为B,F原料,利用梯度掺杂法制备非金属离子B,F梯度掺杂的二氧化钛薄膜。采用X射线衍射(XRD)、紫外—可见吸收光谱(UV-vis)研究晶相结构及吸收光波长的变化。结果表明:采用梯度掺杂方式和表面掺杂方式后,TiO_2薄膜均出现吸收范围向长波方向移动,可见光的吸收量明显增加。以酸性品红的降解反应评价薄膜的光催化活性,离子共掺杂后的TiO_2薄膜光催化性能优于单掺杂的TiO_2薄膜;梯度掺杂后的TiO_2薄膜的光催化活性均优于表面掺杂的TiO_2薄膜。     

溶胶-凝胶法在3D-SiC陶瓷表面制备纳米MgO薄膜

以Mg(NO3)2.6H2O为原料,无水乙醇为溶剂,胶棉液为表面活性剂,利用溶胶-凝胶法制备了MgO溶胶,并利用浸渍提拉法在三维网络-碳化硅(3D-SiC)陶瓷骨架表面涂覆MgO溶胶,经煅烧制得纳米MgO薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了薄膜的物相和显微结构.结果表明,利用浸渍提拉法在HF溶液浸蚀后的3D-SiC骨架表面涂覆质量比m(Mg(NO3)2.6H2O)∶m(胶棉液)=1.0的MgO溶胶后,在80℃干燥10 min,再升至480℃干燥10 min,最后800℃煅烧1 h,可制备出致密平整,厚度为0.8～1.0μm的纳米MgO薄膜.薄膜与骨架结合良好,MgO...     

电子束诱导原位制备银纳米环

本文报道了一种电子束诱导原位制备银纳米环的有效方法.使用溶胶-凝胶的方法,以分散Ag+的二氧化钛溶胶为前驱体,通过浸渍-提拉法和相应的热处理工艺制备出二氧化钛和银的复合薄膜.以扫描电镜聚焦的电子束为辐射源,在Ag/TiO2的复合薄膜表面原位观察到了银纳米环的形成过程.纳米环内径为100~280 nm,外径为120~300 nm.     

改性钛溶胶/羟基丙烯酸酯复合乳液的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性的钛溶胶,通过单体预乳化方法结合半连续种子乳液聚合工艺合成了甲基丙烯酸甲酯（MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸（AA)、苯乙烯（St)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)等聚合物乳液,将改性钛溶胶加入到聚合物乳液中,制得具有核壳结构的改性钛溶胶/羟基丙烯酸酯复合乳液. 考察了乳化体系、改性二氧化钛溶胶添加量、羟基单体用量对聚合反应稳定性以及乳液性能的影响,用红外光谱、DSC、GPC以及SEM对乳胶粒进行表征. 结果表明:乳胶粒具有规整的球形结构,平均粒径为200 nm左右;当选用SR-10反应性乳化剂,改性二氧化钛溶胶的添加量（质量分数）为5%,羟基单体质量分数为20%,制得的乳液具有较好的稳定性且乳胶膜的耐水性能较好.     

二氧化钛纳米晶的缺陷性质和光电性能

为研究二氧化钛纳米晶的缺陷性质对其光电性能的影响,采用溶胶-凝胶法制备了二氧化钛纳米晶,利用X线衍射和正电子湮没寿命谱对样品的晶相、平均粒径和缺陷性质等进行表征,并以所得二氧化钛纳米晶为基础制备二氧化钛纳米晶薄膜,进一步分析其光电性能.结果表明:在450℃的热处理温度下,可以合成锐钛矿相占主要成分的二氧化钛纳米晶.随着热处理时间从30 min延长至90 min,二氧化钛纳米晶的平均粒径从12.8 nm增大到47.9 nm.随着平均粒径的增大,二氧化钛纳米晶表面缺陷的尺寸变小且浓度降低,同时晶界间的自由体积发生复合.在表面缺陷和平均粒径的双重影响下,二氧化钛纳米晶薄膜的瞬态光电流密度随平均粒径的增大表现出先增大后减小的变化趋势,其中,基于26.5 nm粒径二氧化钛纳米晶制备所得薄膜的瞬态光电流密度最大,其值为0.072 m A/cm2.     

磁性离子掺杂对TiO2薄膜光催化性能的影响

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶-浸渍法在镍片表面制备了磁性离子掺杂改性的TiO2薄膜.采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其晶体结构及表面形貌进行表征,并通过碱性染料罗丹明B的光降解实验评价了其光催化活性.结果表明:Fe3 、Ni2 对TiO2薄膜的光催化活性起促进作用,其最佳掺杂量分别为0.2%和0.5%,罗丹明B的在2 h内的降解率分别提高了27%和7%,而Co2 掺杂引起催化剂失活.XRD结果表明,掺杂磁性离子的TiO2经450 ℃煅烧2 h后均为锐钛矿相,适量金属离子的掺杂使TiO2的粒径减小.     

二氧化钛／活性炭复合材料的制备及光催化降解性能

研究对比三种锐钛矿二氧化钛溶胶的常温制备方法,选用溶胶凝胶法以四氯化钛和氨水为原料制得二氧化钛溶胶。浸渍处理表面经过氧化处理的活性炭。利用X射线衍射表征合成二氧化钛的晶相,扫描电镜观测了活性炭负载二氧化钛前后表面形貌变化,利用红外光谱（FT—IR）进行了结构表征,进行了对甲基橙的光催化降解实验。研究结果表明,氧化处理后活性炭表面形貌和光学活性发生了显著变化,氧化处理后活性炭表面负载二氧化钛膜变得较完整。复合材料与无负载、简单氧化处理的活性炭相比,显示了更高的对甲基橙的光降解能力。     

纳米二氧化钛／壳聚糖改性柞蚕丝的结构和热性能

采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛/壳聚糖处理液,用激光粒度法表征了纳米粒子的粒径分布,发现所制备的纳米二氧化钛/壳聚糖分散液中粒子的平均粒径为56.7 nm;采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和热分析方法对处理前后的柞蚕丝进行了表征.结果表明:处理后柞蚕丝纤维表面变得粗糙,并出现明显的纵向条纹;柞蚕丝与壳聚糖、1,2,3,4-丁烷四羧酸发生了交联反应,结构呈现β化趋势,热稳定性增强.     

多铁性La0.7Sr0.3MnO3/PMN-PT复合薄膜的制备及表征

采用溶胶-凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制备了La0.7Sr0.3MnO3/PMN-PT(LSMO/PMN-PT)复合薄膜,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、铁电性能综合测试仪、振动样品磁强计(VSM)对样品的结构、表面形貌以及铁电性能、磁性进行了分析.结果表明,LSMO/PMN–PT复合薄膜750℃退火处理后,所有X射线衍射峰均为样品特征峰,无扩散现象,没有新相生成;薄膜表面平整、致密、颗粒分布均匀;复合薄膜表现出了明显的铁电和铁磁性能.     

TiO2-SiO2-GF复合光催化剂对甲醛光催化降解研究

使用溶胶凝胶法制备二氧化硅-二氧化钛-玻璃纤维体系复合催化膜(SiO2-TiO2-GF),并通过X射线衍射(XRD)、紫外漫反射衍射(DRS)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等手段考查了SiO2-TiO2-GF体系复合催化膜的光学和结构参数及其表面形貌.采用气相甲醛评估SiO2-TiO2-GF体系催化膜的光催化效率.实验结果表明,相比二氧化钛-玻璃纤维(TiO2-GF)体系催化膜,SiO2-TiO2-GF体系复合催化膜TiO2锐钛矿相的质量分数增高;晶粒尺寸从11.29nm减小为6.95nm;SiO2为主的玻璃纤维表面多孔结构大大地增强了光催化效果,其Langmuir-Hinshelwood(L-H)方程的动力学常数从0.02784mol/m3min提高到了0.09058mol/m3min;且有Ti—O—Si键生成,薄膜不易脱落.     

光化学沉积法制备掺杂TiO2薄膜

采用光化学沉积法在玻璃上制备了锐钛矿型TiO2和金属铁、铬离子掺杂TiO2薄膜,并采用XRD,SEM,XPS表征了所合成的薄膜.结果表明,掺杂铁离子的TiO2薄膜表面呈现出颗粒状纹路,掺杂铬离子的TiO2薄膜表面呈现网格状纹路.TiO2薄膜的亲水性能随着金属离子的加入而增加.铁离子的加入对TiO2薄膜催化降解甲基橙的能力有所促进,而铬离子的加入对TiO2薄膜催化降解甲基橙的能力没有显著提高.     

纳米TiO2光降解触媒丝的制备

以草酸氧钛酸为前驱物,采用"浸渍-提拉法"在玻璃纤维丝基体上生成纳米TiO2前驱物薄膜,经过热分解得到纳米TiO2光降解触媒丝.XRD分析表明触媒丝表面薄膜为锐钛矿型TiO2, SEM形貌分析表明有部分小颗粒TiO2团聚在薄膜表面,颗粒粒度≤100 nm.该纳米TiO2光降解触媒丝能够在1 h内使罗丹明B在紫外光作用下降解66.67%～72.22%.     

基体温度对碳氮薄膜成分和结构的影响

采用微波等离子体化学气相沉积法,Ｎ２／ＣＨ４作反应气体,在Ｓｉ（１００）基体上沉积β－ＣＮ化合物。使用Ｘ射线光电子能谱研究了基体温度对碳氮薄膜的成分和结构的影响,结果表明：随着温度的提高,Ｎ／Ｃ原子比迅速提高,ａ－和β－Ｃ３Ｎ４在薄膜中的比例随之提高。     

低温制备光活性纳米晶二氧化钛薄膜

在传统溶胶凝胶法基础上,改进陈化及凝胶工艺,并采取破胶、回流、重新分散等手段,得到稳定无异味光催化溶胶,在玻璃基体上涂布该溶胶制备透明TiO2薄膜．物相分析表明,样品主要为锐钛矿型,平均晶粒尺寸为16．6nm．通过甲醛气体光催化降解实验,评价了TiO2薄膜的光催化性能．结果表明,在8W紫外灯照射下,该薄膜能有效降解甲醛．     

微波辐射制备TiO2薄膜及其光催化活性

采用微波辐射法由溶胶制备出TiO2薄膜,考察了加热方式、微波功率、辐射时间等因素对甲基橙降解的影响。结果表明．与传统加热法相比较,微波干燥制备的TiO2薄膜对甲基橙有更高的光催化活性;微波辐射加热时间为4min,微波功率为中低火时,制得的光催化剂催化活性较高;且TiO2薄膜性能稳定可重复利用。     

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.     

光照溶胶及基片对TiO2薄膜光催化性能的影响

用紫外光照射TiO2溶胶,以玻璃和铝片为载体,制备了光助TiO2薄膜,同时制备了非光助薄膜,通过降解4BS染料废水和工业印染废水,考察了薄膜的光催化活性.结果表明,光助薄膜的光催化活性明显提高,尤其是光助玻璃薄膜;基片的种类对薄膜的催化能力有很大的影响.本实验为优化选择基片及控制溶胶条件,制备高活性光催化剂及降低废水处理成本提供了有价值的参考.     

不同晶体结构的TiO2薄膜的制备及表面性能研究

采用溶胶凝胶法制备具有不同晶体结构的TiO2薄膜，研究了环境湿度、基体材料和催化剂酸种类等条件对薄膜质量（如完整性和晶体结构的单一性等）的影响，并在优化后的工艺条件下分别制备出了具有单一锐钛矿相和单一金红石相的均匀致密的纳米晶TiO2薄膜，结合表面能测试和红外光谱分析研究了两种不同晶体结构的TiO2的表面性能，结果发现锐钛矿型TiO2和金红石型TiO2表面都能捕获 OH基团，锐钛矿型TiO2表面有更多的 OH基团，表面能更高，表面亲水性更好.      

微波辐射降解水中高浓度有机物的H2O2综合反应体系研究

以1．0g苯酚溶于1000mL无酚水中作为高浓度的有机物模拟水样组成反应模型,在微波辐射下研究了H2O2综合反应体系H2O2／TiO2;H2O2／Fe^2＋;H2O2／活性炭;H2O2,Fe^2＋／活性炭对水中高浓度苯酚的降解作用,实验测量了H2O2在不同体系中的分解速率,并测量苯酚在这些体系中的分解速率和有机物耗氧量（CODCr）去除率,实验表明H2O2所在体系的分解速率和苯酚的分解速率依次为H2O2,Fe^2＋／活性炭〉H2O2／Fe^2＋〉H2O2／活性炭〉H2O2／TiO2,而体系H2O2／活性炭由于活性炭在微波辐射下有较强的氧化协同作用,该体系对有机物COD呈现出很高的去除率。     

阴离子掺杂TiO2气相光催化降解正己烷的研究

利用钛酸丁酯水解浸渍方法制备了多种阴离子掺杂改性TiO2纳米催化剂并作了XRD,BET等表征,研究了它们对气相光催化降解正己烷反应的活性,并和阳离子K 掺杂TiO2、未掺杂TiO2及市售TiO2DegussaP 25作了比较.结果表明,在适当的掺杂浓度下,多数阴离子的掺杂对TiO2的光催化活性略有降低,但仍优于P 25,活性最差的是钾离子掺杂TiO2,H3PO4和NH4H2PO4的掺杂则对TiO2的光催化活性有明显的促进作用.