Fe3+掺杂TiO2薄膜的制备和光催化性能研究

以钛酸正丁酯、无水乙醇和冰醋酸为原料,采用溶胶—凝胶法制备了Fe^3＋掺杂的TiO2纳米薄膜。考察了其催化降解甲基蓝实验中的光催化活性和杀菌性能。并通过XRD、SEM等手段分析了Fe^3＋掺杂TiO2样品的相组成和表面形貌。在450℃时最佳反应物配比浓度为钛酸正丁酯：无水乙醇：冰醋酸：蒸馏水=1：4：1．5：0．2 （摩尔比）,Fe^3＋掺杂对TiO2薄膜光催化性有着重要的影响。     

钒掺杂SrTiO_3光催化剂的制备及性能研究

用溶胶-凝胶法制备不同质量分数V掺杂的SrTiO_3光催化剂粉体(V-SrTiO_3),通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度仪对其结构和形貌进行表征,用亚甲基蓝(MB)催化降解实验评价其光催化活性.结果表明,V掺杂后SrTiO_3仍然保持钙钛矿结构,V5+进入晶格对Sr2+进行了替位掺杂,晶格常数变小;热处理温度升高,样品发生热团聚;V掺杂后SrTiO_3的催化活性得到了明显的提高,并随着热处理温度的升高,光催化降解率先增加后降低;当n(V)∶n(Ti)=1.5∶100,热处理温度为800℃下制备的样品催化活性高达90.5%.     

BiFeO3薄膜的sol-gel制备及其铁电性能研究

采用sol-gel方法在Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)衬底上制备出了(100)择优取向的BiFeO3薄膜.XRD研究表明,600～650℃退火的薄膜结晶较好.AFM形貌显示,650℃退火的薄膜中等轴状晶粒大小均匀(直径100～150nm),薄膜较为致密.电学性能测量结果表明,650℃退火、厚度为840nm的薄膜的2Pr值为2.8mC/cm2;在50kV/cm外加电场下,漏电流为2.7×10-5 A/cm2.电流-电压特性显示,在欧姆区之上,薄膜的主要导电机制为波尔-弗兰克尔发射导电.     

掺钛BiFeO3催化剂的制备及其光催化性能

利用钛掺杂对BiFeO_3改性,采用溶胶凝胶法制备,研究了不同煅烧温度和不同钛掺杂量Ti-BiFeO_3催化剂的光催化性能。利用XRD、SEM和UV-Vis DRS对制备的样品进行表征,分析样品的晶相、形貌和其对光的吸收性能。结果表明:煅烧温度700℃时得到的样品晶相纯度高;掺钛量为10%,煅烧温度为700℃时所得样品微观形貌较规整、颗粒尺寸较小且分散性较好。以亚甲基蓝为目标降解物,Ti-BiFeO_3的光催化表明,钛掺杂能有效地提高BiFeO_3的光催化活性。     

Fe3+掺杂纳米TiO2制备及其性能的研究

采用溶胶.凝胶法制备了系列Fe3+掺杂的纳米TiO2,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X-射线能谱仪(EDS)等测试方法对催化剂进行表征,并以甲基橙溶液为降解目标,测定其紫外光光催化活性.结果表明:Fe3+的掺杂能有效抑制TiO2纳米颗粒的增长,提高了晶相转变温度;过渡金属Fe3+的掺杂能有效提高TiO2纳米粉体的光催化活性,600℃煅烧后的0.4%Fe3+/TiO2具有高的催化活性,且光催化活性稳定.     

Gd掺杂对BiFeO3薄膜电性能的影响

采用溶胶-凝胶方法在FTO／glass底电极上制备了Gd掺杂BiFeO3薄膜。研究了Gd掺杂对BiFeO3薄膜的晶体结构、铁电性能和漏电流的影响．XRD测试表明薄膜获得良好的结晶。铁电性的测试表明,通过CA掺杂,使薄膜的铁电性得到了增强,剩余极化强度由50．1uC／cm^2增加到89．6uC／cm^2．     

铕、氮掺杂二氧化钛光催化剂的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法结合浸渍法制备了同时掺杂Eu、N的纳米二氧化钛粉体。以甲基橙为目标污染物，对样品的光催化性进行了研究，并采用XRD对粒子晶型进行了表征。结果表明：①试验条件下，铕、氮的掺杂对于TiO2晶型基本没有影响；②在焙烧温度为450℃条件下制备出的掺铕、氮纳米二氧化钛样品具有较好的可见光光催化活性。     

稀土Dy~(3+)掺杂TiO_2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了不同Dy3+掺杂量、不同焙烧温度的Ti O2光催化剂.并对所制得的光催化剂进行了SEM、XRD和FT-IR的表征和光催化活性研究.结果表明:所得粉体均为锐钛矿相纳米Ti O2,稀土掺杂能细化晶粒.以酸性品红为降解物的光催化实验表明:500℃煅烧,当Dy3+掺杂量为0.20%时其光催化活性最好,加入1 m L 30%H2O2,无灯源照射,常温常压无须通氧气条件下,催化时间6 h,降解率达到81.19%.     

Fe~(3+)/La~(3+)共掺杂纳米TiO_2制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶法制备系列Fe3+/La3+共掺杂的纳米TiO2,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),X-射线能谱仪(EDS),紫外-可见吸收光谱等技术对催化剂进行表征,并以甲基橙溶液为降解目标,测定其在紫外光下光催化活性.结果表明:Fe3+,La3+的掺杂能有效减小TiO2纳米粒子的平均晶粒尺寸,提高了TiO2纳米粉体的分散性;Fe3+/La3+共掺杂的纳米复合光催化剂的吸收强度明显增加,在紫外光下2h后,Fe3+/La3+共掺杂TiO2对甲基橙溶液的降解率达98%以上.     

La3+,Fe3+,Pb2+掺杂TiO2纳米晶的制备及表征

采用溶胶一凝胶法制备了La^3 ，Fe^3 ，Pb^2 掺杂的TiO2纳米晶．并用XRD，DTA，TG进行表征．研究表明：400℃热处理2h的掺杂纳米晶均呈锐钛矿相。     

WO3／TiO2复合光催化剂的制备及其光催化性能研究

以钛酸丁酯、钨酸铵为原料,通过溶胶．凝胶法合成了WO3／TiO2复合光催化剂．研究了冰醋酸、无水乙醇加入量对胶凝时间的影响,以及钨掺杂量对产物光催化性能的影响．利用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）对制备的粉体进行了表征,并通过光催化降解甲基橙评价催化剂的光催化性能．结果表明,冰醋酸、无水乙醇加入量分别为1mL、10mL时,可得到稳定、透明的凝胶,钨掺杂量为0．12％（W和Ti的物质的量比即n（W）：n（Ti）,以下同）时光催化效果最好．在实验范围内,产物中未出现W-O键的红外吸收峰．     

BiFeO3纳米粉体的制备及其紫外光催化性能

采用共沉淀法制备了斜菱方钙钛矿结构的BiFeO₃纳米粉体,通过X射线衍射、透射电镜和紫外-可见光谱仪等测试手段表征了粉体的物相、形貌及其特征吸收光谱,同时考察了升温速率和煅烧温度对BiFeO₃物相的影响。结果表明：当煅烧温度为500℃,升温速率为10~15℃/min时可形成粒径为30~90nm的球形BiFeO₃纳米粉体;该粉体的吸收截止波长为600nm,对应的禁带宽度为2.05eV,具有较宽的光波长响应范围。光催化实验表明在紫外光照射下,加入0.3g的BiFeO₃纳米粉体后,只需3h即可使100mL质量浓度为4.8mg/L的罗丹明溶液的脱色率达到95%,证实其对紫外光具有良好的响应,可用于光催化降解有机污染物。     

溶胶-凝胶法制备BiFeO3多铁性薄膜及其电磁性能研究

采用溶胶-凝胶法在SiO2/Si基底上制备纯相BiFeO3多铁性薄膜.利用X射线衍射仪对不同退火温度的薄膜样品进行晶体结构的测定和分析,结果表明：样品为钙钛矿结构,并呈随机取向.在室温下测量500℃退火样品的电滞回线及其不同频率下的介电常数和介电损耗;当外加电场达到14×107 V/m时,剩余极化强度（Pr）和饱和极化强度（Ps）分别为10.12μC/cm2和14.62μC/cm2;当频率范围在1kHz～1MHz时,样品的介电常数和介电损耗基本稳定,且损耗较小.此外,在室温下测量薄膜的磁性能,M-H曲线表明样品具有铁磁性.     

新型钛掺杂硅胶吸附材料的制备及性能

以陶瓷纤维纸为基材,依次经水玻璃、酸性钛盐溶液浸渍制得新型钛掺杂硅胶吸附材料,反应的适宜条件为：钛盐含量（质量分数）30％,外加硫酸浓度1mol／L,浸渍温度80℃,浸渍时间120min,所得新型吸附材料在954cm^-1处的红外特征吸附峰表明,钛离子掺入硅胶网络形成了Ti-O-Si键,扫描电镜结果显示钛掺杂硅胶较好地分散在陶瓷纤维表面及孔隙中,文中还通过X射线能谱揭示了材料中Ti^4＋的存在与含量,多孔介质孔隙分析表明,掺杂材料以中孔为主,与普通硅胶相比,所得新型材料由于钛的掺杂而使比表面积及孔容增大,吸附性能增强,耐热性能也因材料表面形成Ti-O-Si键而提高。     

用电纺法制备的BiFeO_3纳米纤维及其结构和形态研究

本实验以硝酸铋和硝酸铁为原料,由溶胶凝胶法制得纯相BiFeO3(BFO)溶胶,再利用电纺方法将溶胶成功制备成为纳米纤维.X射线衍射(XRD)结果表明样品为纯相BFO,结晶性能良好.SEM观察结果表明:电纺法制备BFO纳米纤维的最佳条件为溶胶-凝胶法制备的BFO前驱体溶液与等体积的0.6 g/mL PVP乙醇溶液混合后的溶液浓度,电压值采用25 kV.在最佳条件下电纺得到的纳米纤维连续、光滑、直径均匀,无珠状物和粘连现象出现,纤维直径退火前为1.1～1.3 um,退火后为333～434 nm.     

热处理温度和气氛对BiFeO_3陶瓷物相的影响

用溶胶凝胶法制备了BiFeO3前驱体,经不同温度(500~800℃)、不同气氛(O2和N2)煅烧得到了BiFeO3粉体,并在O2或N2气氛条件下烧结制备了BiFeO3陶瓷。用X射线衍射对比研究了不同气氛条件下BiFeO3陶瓷的物相组成。结果显示,在O2或N2中700℃煅烧的BiFeO3粉体在N2中800℃烧结可以得到纯相的BiFeO3陶瓷。实验表明BiFeO3粉体的煅烧温度及烧结过程中采用的气氛对BiFeO3陶瓷的物相组成有重要影响。     

TiO2过渡层对BiFeO3薄膜微结构和铁电磁性质的影响

研究了TiO2过渡层对BiFeO3薄膜微结构和铁电磁性质的影响.采用溶胶-凝胶法分别在Si（100）和Pt（111）/Ti/SiO2/Si（100）衬底上制备了BiFeO3薄膜.通过加入约10 nm厚度的TiO2过渡层,在两种衬底上均制备出了纯相BiFeO3薄膜,而未加过渡层的薄膜均有杂相存在.与未加TiO2过渡层相比较,BiFeO3/TiO2薄膜表面颗粒大小更加均匀、致密、平整.在室温10kHz下沉积在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上的薄膜的损耗从0.094下降到0.028;而薄膜的介电常数变化不大,分别为177和161.在室温下同时测得了薄膜的电滞回线和磁滞回线.BiFeO3/TiO2薄膜的饱和磁化强度为16.8 emu/cm3,在600kV/cm电场下,剩余极化强度为9.8μC/cm2.研究表明,TiO2过渡层能够有效地抑制Bi FeO3薄膜杂相的生成,提高薄膜的表面平整度以及耐压性.     

生物相容性纳米羟基磷灰石的制备与表征

以Ca（NO3）2·4H2 O和P2 O5为前驱体,无水乙醇为溶剂,采用Sol-Gel法制备 HAP纳米材料．通过扫描电镜对 HAP样品的颗粒形貌和粒度尺寸进行表征,并用X衍射分析仪对 HAP样品进行物相分析．对比研究了水浴温度、陈化时间和焙烧温度等因素对 HAP纳米材料性能的影响．得出制备纳米羟基磷灰石材料的最佳工艺条件：水浴温度40℃,陈化时间70 h ,焙烧温度800℃．