溶胶-凝胶法制备TiO2-SiO2径向梯度玻璃

以硅酸乙酯和钛酸丁酯为原料，采用产法制备出了直径为５ｍｍ，最大折射率变化为０．０３的ＴｉＯ２－ＳｉＯ２戏向梯度玻璃棒，利用ＴＧ－ＤＴＡ、ＸＲＤ研究了玻璃棒的形成过程。     

纳米TiO2-SiO2自清洁复合薄膜制备及其光催化机理

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备TiO2-SiO2复合薄膜,研究SiO2添加量对光催化活性的影响,探讨TiO2光催化的机理.结果表明:光催化性随SiO2含量的增加而增加,但SiO2添加量过大,煅烧过程中对TiO2锐钛矿相晶粒生长有抑制作用,而且光催化活性有所下降.当SiO2添加量为30%时,在紫外光照1h时TiO2-SiO2薄膜的光催化活性最佳.     

碳钢表面TiO2涂层的光电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法在碳钢表面制备TiO2涂层,研究不同种类溶胶、涂层层数和涂层热处理温度对其光电化学性能的影响。结果表明,在光线照射下覆有TiO2涂层的碳钢的电极电位有明显下降,当涂层层数为4层、热处理温度为400℃时电位最低,下降幅度达到250 mV左右。试验结果还表明,实验室自制溶胶比工业溶胶制备的TiO2涂层具有更低的电位,且TiO2涂层的光电性能有明显的滞留效应。由此可见,TiO2涂层能对碳钢起到有效的阴极保护作用。     

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。     

纳米TiO2/玻璃膜的制备及其光催化性能

以钛醇盐为原料, 采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/玻璃薄膜. XRD、AFM和厚度分析表明,纳米TiO2/玻璃薄膜中TiO2为锐钛矿型结构, 粒径为纳米级, 三层膜的总厚度为200#nm.通过调节热处理温度, 能有效控制薄膜中粒子的大小.UV-VIS吸收光谱表明,TiO2/玻璃薄膜可以有效地降解罗丹明B染料废水,其光催化活性随TiO2粒径的减小而增大,受膜厚增加的影响不大.     

以TiO2-SiO2为载体的催化剂加氢脱硫性能研究

以TiO2—SiO2复合氧化物为载体制备了加氢脱硫催化剂．通过噻吩、汽油、柴油的加氢脱硫反应考察了催化剂载体组成及金属组分对催化剂加氢脱硫活性的影响．实验结果表明，TS系列载体随组成不同，其酸性特征也不一样，TS-1具有较多的B酸位，而TS—4则具有较强的L酸．对于噻吩脱硫反应，以TS—1为载体的催化剂具有较好的反应活性．以TS—4为载体的催化剂在重催柴油的加氢反应中具有较好的加氢脱硫活性．对于以汽油为原料的加氢反应，在高温和低温时载体对催化剂的性能影响呈现了相反的结果．     

SiO2—TiO2—BaO—CaO耐碱涂层

以溶胶－凝胶浸涂工艺制备ＳｉＯ２－ＴｉＯ２－ＢａＯ－ＣａＯ头凝胶涂层。     

甲酰胺对TiO2气凝胶微观结构的影响

以钛酸丁酯为钛源,甲酰胺为干燥控制化学添加剂(DCCA),采用溶胶-凝胶法及溶剂置换等后续工艺,结合常压干燥法制备块状TiO2气凝胶,并研究甲酰胺对气凝胶微观结构的影响.采用BET,SEM,XRD及FT-IR等检测方法对样品结构性能进行表征.研究结果表明:采用甲酰胺作为干燥控制化学添加剂制备TiO2气凝胶,可缩短凝胶时间,减小表观密度,提高比表面积,防止凝胶开裂;当甲酰胺与钛酸丁酯的物质的量比为0.8时,制备的块体TiO2气凝胶微观结构最佳,该样品表观密度为0.18 g/cm3,比表面积为579.6 m2/g,平均孔径为19.4 nm,经850℃高温处理后表现出较好的热稳定性及光催化性能.     

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．     

ZnO-TiO2-SiO2复合催化剂作用下碳酸二甲酯的合成

通过溶胶-凝胶法制得了复合催化剂ZnO-TiO2-SiO2,采用XRD和FT-IR进行了表征,并对其催化合成碳酸二甲酯(DMC)的活性进行了测试.结果表明,ZnO-TiO2-SiO2催化剂在焙烧温度为350 ℃,催化剂用量为反应体系总质量的2%,反应时间为6 h,反应温度为160 ℃,甲醇与尿素摩尔比为14时,DMC的最高收率为12.3%.     

钛硅纳米复合氧化物结构特征及形成机理

在HRTEM、XPS、XRD和EDS表征溶胶凝胶法制备不同钛硅纳米复合氧化物粉体微结构基础上,对其整体结构和形成机理进行了深入研究和归纳.研究发现,钛硅纳米复合氧化物具有以下结构特征:随SiO2含量增大,纳米晶TiO2晶格缺陷增多,晶粒增长和相变被抑制,SiO2在较高温度仍以无定形存在; 复合物表面为双层结构,第一层为富氧层,第二层为富硅缺氧层(TiOx,SiOy和Ti-O-Si).热处理过程中,Si原子和Ti原子的反向扩散和再分配导致钛硅纳米复合氧化物粉体结构呈非平衡紊乱状态并向平衡状态过渡,最终导致其具有以上结构特征.SiO2抑制纳米晶TiO2晶粒增长和相变机理为连锁抑制机理:Si原子进入TiO2晶格导致锐钛相TiO2晶胞体积缩小, 这抑制了TiO2晶粒增长;TiO2晶粒增长被抑制又导致向金红石的相变温度提高.     

Eu~(3+):ZnO_(1-x)S_x-2TiO_2-SiO_2发光材料的制备与发光性质

采用溶胶凝胶法与沉淀法,制备了Eu3+:ZnO1-xSx-2TiO2-SiO2发光材料,通过DTA-TG、IR、Raman、XRD、激发和发射光谱研究了材料的结构和发光性能.结果表明,样品在600℃退火处理后,体系基本达到稳定状态,主要以TiO2、ZnS的晶态形式存在;存在Ti-O-Ti、Si-O-Si、Ti-O-Si,Zn-S键,且Si-O-Si三维网络结构被破坏,这种结构的变化有利于Eu3+的掺杂和发光.激发和发射光谱测试表明,最佳激发波长为可见光465nm,最佳退火温度为600℃,Eu3+最佳掺杂量为6.0%.同时证明Eu3+:ZnO1-xSx-2TiO2-SiO2材料的发光性能比Eu3+:ZnO-2TiO2-SiO2的好,说明体系中硫的引入改善了材料的发光性能.     

溶胶凝胶法研究CaO-MgO-Fe2O3-SiO2玻璃粉

用溶胶－凝胶法制备了CaO-MgO-Fe2O3-SiO2系玻璃粉，研究了粉体的性能及制备条件。结果表明：凝胶形成最佳温度为60℃，溶液凝结时间短，颗粒小。     

二氧化钛涂层/钢的摩擦磨损性能

在室温下对二氧化钛涂层/GCr15钢、20Cr钢/GCr15钢进行了油润滑情况下的球盘式摩擦磨损试验.研究了速度、载荷等外部因素对摩擦系数、磨损率等的影响.结果表明,涂层的显微硬度(HV)基本维持在685,气孔率很低,具有较高的致密性和较好的加工性能,可以更好地满足耐磨工艺的需要;TiO2涂层/GCr15钢摩擦副在试验条件下抗磨损性能优于20Cr钢/GCr15钢.     

CeO2含量对MgO-Al2O3-SiO2系玻璃结构和晶化特性的影响

采用熔融法制备了不同氧化铈含量的MgO-Al2O3-SiO2系玻璃；采用差热分析方法研究了氧化铈含量对MgO-Al2O3-SiO2系玻璃转变温度和晶化峰值温度的影响以及谊系玻璃的晶化机理；采用红外光谱技术研究了氧化铈对玻璃结构的影响，并验证了玻璃的差热分析结果；采用X射线粉末衍射分析方法对经900℃热处理后不同氧化铈含量的玻璃样品进行了晶相分析。研究结果表明：加入少量的氧化铈（w（CeO2）≤4％）能降低玻璃的转变温度，有利于玻璃粉体的烧结和促进α-堇青石相的形成，但氧化铈含量超过4％时将起相反作用；玻璃的析晶难易程度和析晶峰温度的高低不存在相互对应关系；玻璃的析晶活化能随着氧化铈含量的增加而增加；所有玻璃的晶化为表面晶化。     

二次烧成对CaO-B2O3-SiO2系微晶玻璃结构和性能的影响

研究一次和二次烧成对CaO-B2O3-SiO2(CBS)微晶玻璃的烧结性能与介电性能的影响。用X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析探讨二次烧成对CBS微晶玻璃的微观结构与介电性能的关系。结果表明:与一次烧成相比,二次烧成能够促进玻璃体中的小晶粒生长,试样的收缩率和体积密度有所增加,有利于介电常数提高和介质损耗的降低,且体系中没有出现新的晶相;875℃烧结的试样,X/Y轴收缩率均为14.33%,体积密度达到2.46 g/cm3,10MHz介电常数和损耗相应为6.21和3.5×10-3,热膨胀系数为11.86×10-6/℃,抗折强度为157.36MPa。     

TiO2陶砂光催化材料的制备及对有机物降解的研究

以粘土和生石灰为主要材料,制备出陶砂材料后,在其上用溶胶-凝胶法涂敷了一层TiO2薄膜,制备成TiO2陶砂光催化材料,将其应用于降解水中有机污染物.结果表明,在热处理温度为350℃条件下,制备的TiO2光催化剂水处理效果较好,可使水中有机物的TOC值降低80%以上.