TiO2表面本征酸常数的测量

根据金属氧化物表面羟基二元酸的假定,应用微电泳和电位滴定实验数据,利用双外推作图法求出了TiO2的表面本征酸常数.     

掺杂La3+对纳米TiO2薄膜电极光电催化氧化甲醇的影响

采用改进的溶胶-凝胶法制备了一系列La^3＋掺杂的纳米TiO2薄膜电极．由SEM图可以看出，镧的掺杂使电极表面粒径变小；通过光电化学方法研究发现，当掺杂La^3＋的摩尔分数为0．50％时光电流最大，是纯TiO2电极的2．25倍．用瞬态光电流谱研究了电极在甲醇溶液中的光电转换过程，结果说明TiO2薄膜为N型半导体，镧离子的掺杂改变了电极的表面形貌。     

河流表层沉积物界面性质的研究

运用表面络合模式和原理，研究了黄河表层沉积物的界面特征，确定了零电点、电荷密度、表面吸附位和表面固有常数，用原子吸收分光光度法测定了天然水环境生物膜对铜和镉的吸附作用。     

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.      

CeO2在Al2O3及TiO2载体上的分散

采用等体积浸渍法制备了CeO2/Al2O3、CeO2/TiO2复合氧化物载体。应用X-射线粉末衍射（XRD）、比表面积测定、激光Raman光谱、扫描电子显微镜（SEM）等技术研究了CeO2在Al2O3及TiO2载体上的分散状态。结果显示：对CeO2/Al2O3，CeO2主要存在于Al2O3表面，晶粒小、分散性好；而对CeO2/TiO2，大部分CeO2以体相形式与TiO2共存，晶粒大、分散性也差。此外，也没有发现TiO2由锐钛矿向金红石的晶相变化。CeO2/Al2O3具有比Ce/TiO2更大的比表面积，更适合用于催化剂的载体。     

Si基底上不同厚度TiO2薄膜表面光伏特性研究

在p-型Si片基底上通过甩膜焙烧形成不同厚度的锐钛矿型TiO2薄膜,发现不同厚度薄膜的表面光伏特性差别很大,随着多次扫描光伏响应变化也不同.在TiO2膜很薄的情况下,Si与TiO2分别表现各自的光伏特性,说明上层TiO2薄膜对界面态的影响小;随着TiO2膜厚度的增加,其对界面态的影响增强,表现为界面主导的光伏响应.进一步的实验表明,上层薄膜的电荷密度大时,对界面态的影响强,光电压谱上明显表现出界面的作用;而当上层薄膜的电荷密度足够小时,对界面态的影响弱,使得组成界面的物质表现各自的光伏特征.实验同时表明表面光伏技术对表面和界面均敏感,控制适当的条件可以得到表面主导或界面主导的光伏响应特征.     

Pt/TiO2的制备、表征及其光催化性能研究

以钛酸异丙酯为前驱体，反微乳法和溶胶-凝胶法相结合制备了TiO2纳米粉末，光还原法在TiO2表面沉积责金属Pt。用XRD、XPS对材料进行了表征。结果表明：TiO2为锐钛矿晶型，平均粒径约17 nm，沉积在TiO2表面的Pt主要以单质形式存在。少量以氧化态Pt^2＋存在。光催化结果表明Pt／TiO2的光催化活性比纳米TiO2大大提高，用荧光光谱讨论了Pt／TiO2光催化活性提高的机理。     

钛表面不同凝胶层对磷酸钙生物活性层形成的影响

采用碱、碱热、酸碱和酸碱热处理的方法对钛表面进行活化，分析不同处理方法得到的表面形貌，研究了TiO2-凝胶层稳定性、微观结构、化学成分及其对磷灰石形成的影响．试验结果表明，经过碱处理和酸碱处理均能在材料表面形成TiO2-凝胶层，热处理使TiO2-凝胶层晶体化，稳定性提高，表面得到致密的增厚的金红石型TiO2薄膜．     

铝锆偶联剂的合成及对纳米TiO2的表面改性

以聚合氯化铝(PAC)、氧氯化锆和己二酸等为原料合成了带有羧基功能基的铝锆偶联剂.借助傅里叶红外光谱、热重分析、X射线衍射、扫描电镜和粒度分布等测试方法对铝锆偶联剂及改性前后的纳米TiO2进行表征.对铝锆偶联剂表征的结果表明:己二酸分子中的一个羧基同时与铝和锆原子中心相连,另一羧基则作为偶联剂的功能基得以保留;铝锆偶联剂分子中无机部分所占比例高达71%.对利用铝锆偶联剂进行表面改性得到的纳米TiO2表征发现:铝锆偶联剂在纳米TiO2表面形成化学吸附,但此吸附并未对纳米TiO2的晶型产生影响;改性后的纳米TiO2在水中的分散性显著提高.     

工业生产TiO2颗粒表面Al2O3包膜的研究

以尿素为沉淀剂,用强迫水解方法对工业生产TiO2颗粒表面进行了A l2O3包膜表面改性.研究了氧化钛粉体分散性与pH值关系,包膜pH、温度及陈化时间等影响.采用FESEM、XRD和Zeta电位仪进行表征,结果表明:在碱性条件下可以在TiO2颗粒表面获得较理想的A l2O3包膜;工业生产TiO2颗粒进行A l2O3包膜表面改性,包膜层晶体结构以γ-A l2O3为主,分散性和稳定性提高.     

纳米复合TiO2薄膜光催化降解模拟染料废水研究

以TiCl4,有机羧酸等为主要原料,首先采用常温络合-控制水解技术制备出锶掺杂纳米TiO2无色透明水溶胶,然后使用0.5 mm口径的喷枪,在0.8 MPa压力下,利用普通喷涂技术将所制备的透明溶胶均匀的喷涂在玻璃表面或者烧杯内壁,得到了均匀透明的纳米薄膜。以酸性红3R染料溶液模拟染料废水,研究了锶掺杂纳米TiO2薄膜的光催化性能,同时探讨了体系pH,光照时间以及染料初始浓度对光催化效果的影响。     

微乳液制备粉煤灰微珠负载型La~(3+)、Fe~(3+)共掺杂TiO_2光催化剂

以粉煤灰微珠为载体,采用微乳液法制备La3+、Fe3+共掺杂TiO2光催化剂.并用透射电镜、扫描电镜对复合粒子的形貌进行观察;X射线衍射对煅烧后复合粒子中的组分进行分析;分光光度法测得TiO2在粉煤灰微珠表面的包覆率;分光光度计测定催化剂甲基橙的脱色率.实验结果表明:采用微乳液法制备的负载型Fe3+、La3+共掺杂TiO2尺寸均匀,分散度较好,包覆率达到35.67%,甲基橙的脱色率为48%,催化剂可再生5次.Fe3+、La3+共掺杂的协同作用使催化剂活性更高,Fe3+、La3+的最佳掺杂量分别为0.3%、1.0%.     

TiO2/Al2O3-Al2O3-TiO2/Al2O3绝缘结构的真空沿面闪络特性

基于变插入层介电常数的多层绝缘结构能改善电场分布、提高真空沿面闪络特性.通过真空热压烧结制备了TiO2/Al2O3-Al2O3-TiO2/Al2O3(A-B-A)3层绝缘结构,A层w(TiO2)为0.5%到20%.测量了该绝缘结构的真空沿面闪络特性,发现闪络特性随w(TiO2)的增加而提高,当w(TiO2)为20%时,其脉冲初次闪络电压较同等厚度的Al2O3陶瓷提高了63%.研究发现:A层的介电常数可由w(TiO2)调控,介电常数的增大能有效降低真空-绝缘子-阴极三结合点处的电场强度;A层表面存在的TiO2颗粒可以减小二次电子发射系数并改善表面电荷分布;TiO2的电导率虽比Al2O3高,但其仍为绝缘体,即使TiO2含量较高时也不会形成贯穿的导电通道.     

Fe~(3+)和Ce~(3+)共掺杂TiO_2的光谱电化学行为

为开发可降解饮用水中三氯甲烷的光催化剂,采用凝胶法制备了一系列Fe^3＋和Ce^3＋共掺杂的纳米TiO2。用XRD,UV和电化学方法研究了不同Fe^3＋和Ce^3＋配比掺杂TiO2的光谱电化学行为。研究结果表明：Fe^3＋和Ce^3＋掺杂摩尔分数均小于2．0％时,TiO2总是锐钛矿相,x（Fe^3＋）为7．0％时出现少量的Fe2TiO5相,x（Ce^3＋）为7．0％时出现少量TiO2-CeO2相;固定掺杂x（Ce^3＋）为2．0％时,最佳掺杂x（Fe^3＋）为2．0％,此时,TiO2紫外吸收、吸收限红移以及注入电荷密度Qc与脱出电荷密度Qa之比都最大：固定掺杂x（Fe^3＋）为2．0％时,TiO2的紫外吸收、吸收限红移以及电荷密度Qc与脱出电荷密度Qa之比总是随着掺杂的x（Ce^3＋）的增大而增大。     

SrTiO3/ TiO2复合纳米薄膜的缺陷态

采用电化学方法,研究 SrTiO3/ TiO2复合纳米结构电极和 TiO2电极的缺陷态性质。结果表明：SrTiO3/ TiO2复合电极和 TiO2电极捕获的电子总量分别为 0. 84 ×1017cm 2和 1. 21 ×1017cm 2;两电极相比,SrTiO3/ TiO2复合电极的缺陷态密度较小,可减少光生电子和空穴的复合,增大光生载流子的浓度,增强复合材料的光活性。     

Cr, Li, W等添加物对瓷介电容瓷料性能的影响

研究了Cr2O3,Li2CO3,WO3对于0.90(Sr0.54Pb0.26Ca0.20)TiO3-0.1Bi2O3*3.5TiO2为系统的中高压瓷介电容瓷料的介电性能的影响,实验发现掺加Cr2O3对于该瓷料的ε-t曲线有压峰作用;而Li2CO3的掺加有提升ε-t峰作用,介电常数随着掺加量的增加而提高,损耗在45 ℃以下随掺加量的增加而提高;WO3的添加也具有提峰作用,并且同时可以降低高温段ε的温度系数.     

TiO2颗粒表面包覆Al2O3纳米膜及其表征

采用连续法在TiO2颗粒表面进行了纳米层Al2O3的包膜,通过TEM、HRTEM、EDS、XPS、ICP和光学性质表征,证明了Al2O3在TiO2颗粒表面形成了一层连续的纳米膜,该层纳米膜比较疏松,厚度为7—10nm。XPS证明Al2O3为物理包覆,没有Ti—O—Al键形成。光学性质的检测表明了Al2O3包膜后TiO2其消色力、白度、光泽性都有明显提高,并且其在表面憎水性增强,油中分散性提高。     

TiO2/P3HT复合太阳能电池的制备和性能研究

用简单易行的一步水热法在透明导电玻璃FTO上制备了直径、密度及取向可控的TiO2纳米阵列,FTO同时作为底电极,用旋涂法将有机P型聚合物P3HT复合到阵列表面,磁控溅射制备Pt电极,组装TiO2/P3HT有机无机复合太阳能电池.通过XRD、SEM、紫外-可见光谱仪、I-V/J-V特性曲线等表征TiO2阵列薄膜及器件的结构、形貌和光电特性.研究制备TiO2纳米阵列的水热时间及无水乙醇的量对薄膜质量及复合太阳能电池光电性能的影响.通过优化各项参数,FTO/TiO2/P3HT/Pt简单双层结构的光器件在AM1.5,光强100mW/cm2下开,路电压Voc达到0.50V,光电转换效率IPCE达到0.11%.     

Y~(3+)和Eu~(3+)离子共掺杂TiO_2纳米材料的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了系列Eu3+和Y3+双稀土离子共掺杂的TiO2纳米粉体,通过X射线衍射(XRD)、BET、扫描电子显微镜(SEM)、UV-Vis漫反射和荧光光谱分析等对样品的微观结构和性能进行了表征.结果表明:Eu3+和Y3+双稀土离子共掺杂比Eu3+或Y3+单组分掺杂更能有效地抑制TiO2纳米晶体的晶型转变,提高其比表面积;UV-Vis漫反射曲线均有一定的蓝移现象;Eu3+和Y3+双稀土离子共掺杂TiO2纳米体系中均能得到Eu3+特征发射光谱;以少量Y3+替代Eu3+时,Eu3+发光性能变得更强.以甲基蓝溶液为目标污染物,考察了Eu3+和Y3+双稀土离子共掺杂TiO2纳米粉体的光催化活性.结果表明,Eu3+和Y3+双稀土离子共掺杂比单组分掺杂更能有效地提高TiO2纳米粉体的光催化活性,并且Eu3+和Y3+稀土离子的最佳掺杂配比为1:4.