ATO粉体的制备工艺及其导电性能的研究

以SnCl4·5H2O和SbCl3为原料,采用化学共沉淀法制备纳米ATO粉体,考察了pH值、氨水体积比、锑的掺杂量、煅烧温度及煅烧时间对粉体导电性能的影响.运用DDS-12A型数显电导率仪测试了ATO粉体的电导率,运用了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试方法对粉体的晶型、粒径及形貌进行了表征.研究结果表明,氨水体积比为1∶3,pH值为8,煅烧温度600℃,煅烧时间4 h时所制备的纳米ATO粉体电导率值最大,即导电性能最佳.     

高温稳定TiO_2 -SiO_2 复合粉体的两步水热法制备

以钛酸丁酯和硅酸乙酯为原料,通过两步水热法制备了具有高光催化活性的高温稳定TiO_2-SiO_2复合粉体. 采用动态光散射粒度分析仪、差示扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪、透射电子显微镜和X射线衍射仪等对TiO_2-SiO_2复合粉体进行了表征. 粒度分析表明,复合粉体分散良好, 颗粒大小为10～30nm,颗粒分布较窄. 热分析表明,SiO_2的加入能显著提高TiO_2的热稳定性.物相分析表明:复合粉体中SiO_2含量越高,锐钛矿型TiO_2的高温稳定性越好;TiO_2/SiO_2摩尔比为1: 1的复合粉体在1200℃处理2h后仍保持锐钛矿晶型. 红外分析表明,800℃处理2h前后的复合粉体中均无 Ti-O-Si 键. TiO_2-SiO_2复合粉体在紫外光作用下使甲基橙水溶液降解的实验表明:未经热处理的复合粉体的光催化性能和商品P25 TiO_2粉体相似;800℃和1000℃热处理2h后的复合粉体的光催化性能保持良好, 远高于相同条件处理过的P25;1200℃处理2h后的复合粉体只有微弱的光催化活性.     

Ag/TiO_2导电粉体的制备及电化学性能研究

采用湿化学方法,以Ti O_2为基质,制备了Ag/Ti O_2复合导电粉体.考察了Ag NO3和Ti O_2不同配比时产品对导电性能的影响,用SEM、XRD对粉体进行了表征.将粉体制成复合电极,对其进行了电化学性能分析.结果表明,nAg与nTi O_2配比不同,产品容抗弧半径相差较大.当nAg:nTi O_21:3时,高频区容抗弧半径逐渐减小,且曲线与横轴的交点值最小,同时低频区斜率较大,说明当nAg与nTi O_2配比越高,导电性能越好.上述结果表明,当Ti O_2基质表面涂覆较为均为致密的Ag纳米粒子后,Ti O_2表面形成完整的导电网络结构,导电性较好.此结果与用电阻率测定仪测得电阻率的结果一致.     

TiO_2光阳极有序微结构的纳米压印工艺

提出一种以常温紫外固化纳米压印技术实现定制化微结构TiO_2纳米晶岛薄膜制备的工艺,用于制备垂直于透明导电基底的TiO_2薄膜光阳极.混合TiO_2粉体、分散剂、乳化剂、酒精和光固化树脂等,制备可紫外光固化的TiO_2溶胶,并经步进压印形成宽度为3μm的具有离散纳米晶岛微结构的薄膜,经保压复型优化压印工艺后处理,保证了离散纳米晶岛微结构的高保真度.经600℃烧结去除薄膜中的掺杂物,退火至450℃后获得了定制化微特征的锐钛矿型TiO_2半导体薄膜.在N719染料敏化条件下,制备出了定制化微结构光阳极的染料敏化太阳能电池.AM1.5(0.1w/cm~2)光照条件下的测试实验结果表明,该电池的光电转化效率可达2.7%.此工艺有望应用于制备高稳定性固态或准固态电解质染料敏化太阳能电池.     

制备方法对氧化镍光催化性能的影响

分别用均相沉淀法,溶胶-凝胶法和直接沉淀法制备了纳米级NiO粉体,用XRD和TEM对纳米NiO粉体的晶型及颗粒形貌进行了分析.研究了3种不同方法制备的氧化镍粉体光催化降解蒽醌染料B-RN废水的效果及影响光催化性能的因素;结果表明:均相沉淀法制备的氧化镍粉体颗粒均匀、粒径小、光催化性能最好.     

TiO_2/全氟磺酸树脂杂化薄膜的低温制备及其光催化性能

采用低温水热法制备了TiO_2/PSR(Perfluorosulfonated Resin,全氟磺酸树脂)复合型纳米杂化薄膜,并采用XRD、AFM和FT-IR等测试方法对该薄膜的晶型、粒径、表面形态进行表征,结合TiO_2与PSR两相间协同作用,对杂化薄膜的性能进行了分析.在此基础上,通过降解甲基橙溶液评价了TiO_2/PSR杂化薄膜的光催化活性及其影响因素.结果表明:采用低温水热法制备的TiO_2/PSR杂化薄膜晶型由无定型转变锐钛矿;同时,PSR中的-SO_3H与Ti-OH存在化学键和氢键的作用有利于体系的稳定共存以及光催化活性的提高.     

酒石酸辅助均匀沉淀法制备TiO_2/氧化锡锑

以TiO_2为基核,结晶四氯化锡和三氯化锑为主要原料,尿素为沉淀剂,酒石酸(TA)为辅助剂,PVP(聚乙烯吡咯烷酮)为分散剂,通过均匀沉淀法制备TiO_2/ATO复合导电粉体,考察络合剂及沉淀剂对复合粉体导电性能的影响,并对其反应机理进行探讨。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X线衍射(XRD)、能谱仪(EDS)、光电子能谱(XPS)及傅里叶变换红外光谱(FTIR)等对复合材料的微观形貌、物相结构及材料成分进行表征。研究结果表明:粒径约为12.3 nm的氧化锡锑粒子包覆在近球状金红石型TiO_2表面,形成核壳复合结构,且各组成元素在复合材料中均匀分布。在本反应体系中,酒石酸作为中间体配体供体,同时尿素协同调节体系pH。当TA与Sb物质的量比为1:1,尿素与Sn物质的量比为5:1时,所制复合粉体具有最佳导电性能,其电阻率为6.85Ω·cm。     

TiO_2形貌对染料敏化太阳能电池光电性能的影响

在阐述染料敏化TiO_2纳米晶太阳能电池的工作原理的基础上,对采用水热法制备出的TiO_2纳米颗粒、TiO_2微球以及TiO_2纳米杆,用扫描电子显微镜(SEM)对样品表面形貌进行表征,分析其优缺点。制备不同形貌的TiO_2光阳极,利用太阳能模拟器对的四种不同光阳极的染料敏化太阳能电池进行光电性能测试。结果表明:在同等光照条件下,采用复合三层结构的光阳极制成染料敏化纳米晶太阳能电池光电性能最优。     

水热温度对TiO2/C负极材料储钠性能的影响

为了提高TiO_2负极材料的导电能力和储钠性能,在低共熔溶剂中采用溶胶凝胶-水热法制备TiO_2/纤维素复合前驱体,再经热处理获得TiO_2/C负极材料,分析了水热温度对材料结构、形貌和电化学性能的影响。80℃条件下制备的电极材料TiO_2晶型完整,在1 C电流条件下循环200圈后放电比容量为189.5 (mA·h)/g,容量保持率达到80%;在电流为5 C的大倍率条件下充放电2 000圈后容量仍保持在152.9 (mA·h)/g,循环稳定性优异。     

两种晶化方法制备SnO2纳米粉体的比较及表征

以SnCl₄·5H₂O为源物质,氨水为沉淀剂,将采用化学沉淀过程制备得到的前驱体分别采用水热晶化和焙烧晶化两种方法晶化,在不同晶化温度下制备得到SnO₂纳米粉体。研究了晶化方式和晶化温度对产品的结构、组成、形貌及分散性能的影响。用X 射线衍射（XRD）、X射线能谱（EDS）、透射电子显微镜（TEM）和激光粒度分析等方法表征了产品的性能。结果表明,两种晶化方法制备得到的产品均为结晶状态完好的四方金红石型、纯度较高的SnO₂纳米粉体,粉体的晶粒尺寸随着晶化温度的升高逐步增大,随粒径的增大产品的分散性得到较好的改善。与焙烧晶化相比,水热晶化制备得到的样品粒径较小,样品的氧空位浓度较高,粉体粒径的均匀性较好,粒度分布范围较窄。     

有机分子模板法合成二氧化钛及其光催化性能

以有机分子β环糊精(β-CD)为模板剂,采用水热法制备了TiO2纳米粉体.利用XRD、BET 等手段对样品进行了测试.研究了模板剂添加量对粉体晶型、粒径、光催化性能的影响以及模板剂脱除方式对粉体比表面积的影响.结果表明,当β-CD/TiO2质量分数为60%时,其粒径最小为3.78nm,粉体具有较好的光催化效果;TiO2...     

反应时间和温度氟掺杂TiO2结构及光催化性能的影响

以TiCl_4为钛源,以NaF为氟源,采用水热法在不同条件制备了F掺杂TiO_2粉体.结果表明,F元素的掺杂使锐钛矿型含量增多.随着反应温度升高、反应时间的延长,产物中锐钛矿型含量增多.F掺杂促进产物晶粒的生长,并且F进入TiO_2晶格中改变了晶胞结构.F掺杂减小了TiO_2带隙宽度,提高了光利用率.延长反应时间制备的F掺杂TiO_2比纯TiO_2具有更好的光催化性能.     

纳米二氧化硅对铜离子吸附性能的研究

采用溶胶-凝胶法和化学沉淀法2种不同的方法制备高比表面积纳米二氧化硅粉体,研究不同煅烧温度(从400℃到900℃)制备的粉体作为载体对铜离子的静态吸附性能,并对吸附过程中的一些影响因素进行了探讨.结果表明制备的纳米粉体对铜离子有很强的吸附组装能力.采用溶胶—凝胶法制备的二氧化硅载体的吸附性能优于沉淀法制备的粉体.     

磁性纳米TiO_2粉体的制备

使用自制的高强度机械搅拌反应器,通过两种不同的方案制备了磁性纳米TiO_2粉体。通过X射线衍射图谱对其晶体结构进行分析,透射电镜观测纳米粒子的粒径和分散性,VSM图比较它们的磁性能。结果表明:在本实验条件下,将Fe_3O_4混合于氨水溶液中,与Ticl,溶液反应后通过冷冻干燥的方法得到的磁性纳米TiO_2粉体纯度高,粉体分散性好,粒径分布范围窄,并且具有较好的超顺磁性。     

TiO_2纳米棒薄膜的水热法制备及光催化性能研究

本文以钛酸四丁酯为原料,采用水热法在FTO导电玻璃上制备了TiO_2纳米棒薄膜,应用SEM和XRD对膜层的形貌和晶型进行了分析和表征,并通过TiO_2纳米棒薄膜对甲基橙的光催化降解,研究了TiO_2纳米棒薄膜的制备条件与光催化活性的关系。结果表明:增加钛酸四丁酯的浓度和提高水热温度,都会提高样品的结晶程度,增加金红石相TiO_2的组分,使薄膜对紫外线的吸收明显增强,光催化性能显著提高。用该法制备的TiO_2纳米棒薄膜均匀、致密、无可视缺陷、稳定性好,光催化效率高,并且不产生二次污染,具有广泛的应用前景。     

二氧化钛的表征及其光降解研究

通过溶胶—凝胶法制备了TiO_2粉体,并对其进行了X射线衍射、扫描电子显微镜以及能谱分析等表征分析,分析了其晶体结构、表面形貌以及元素组成;采用亚甲基蓝的降解率来评价其光催化性能.实验结果表明:TiO_2为锐钛矿结构,晶粒尺寸为14.8 nm,达到纳米级;所制备的TiO_2对亚甲基蓝有较好的光降解作用,3 h后的降解率达到79.2%.     

氧化锌透明导电膜的光电性能研究

采用磁控溅射法在载玻片上制备出Al3 掺杂型ZnO透明导电薄膜.对不同厚度薄膜的光电性能进行了研究.结果表明,所制备的薄膜随着厚度的增加,透过率略有下降;ZnO薄膜在可见光区的吸光度很小,对可见光几乎不吸收.     

单分散亚微米球形Ba0.97Gd0.02TiO3粉体及其细晶陶瓷的制备

目的制备Ba_(0.97)Gd_(0.02)TiO_3细晶陶瓷。方法采用常压水相法有效控制了单分散亚微米球形Ba_(0.97)Gd_(0.02)TiO_3粉体的粒径大小和均匀性,并制备得到Ba_(0.97)Gd_(0.02)TiO_3细晶陶瓷。利用XRD、TEM和SEM等表征分析了样品的物相及微观形貌,并研究了Ba_(0.97)Gd_(0.02)TiO_3陶瓷的介电性能。结果Ba_(0.97)Gd_(0.02)TiO_3粉体粒径主要分布在230~300nm范围,粒径大小均一。同时,Ba_(0.97)Gd_(0.02)TiO_3细晶陶瓷的室温介电常数提高到2 983,居里峰展宽,温度稳定性明显改善。结论常压水相法可很好的控制Ba_(0.97)Gd_(0.02)TiO_3粉体的形貌,进而得到细晶陶瓷材料且性能有所改善。     

Zn掺杂TiO2的制备与形貌研究

采用凝胶溶胶法制备了纯TiO_2和Zn掺杂TiO_2粉体,利用扫描电子显微镜对样品的形貌及元素成分进行了表征.结果表明:未经超声分散的TiO_2粉体团聚现象较为严重,超声分散后团聚减轻;纯TiO_2与Zn掺杂TiO_2颗粒均呈类球型,颗粒大小达到纳米级别,Zn掺杂TiO_2颗粒尺寸小于纯TiO_2.     

水热法制备柔性TiO_2纳米管复合薄膜电极

目的利用水热法制备得到的TiO_2纳米管粉末制备柔性TiO_2复合薄膜电极,提升电池的光电性能.方法利用水热法制备TiO_2纳米管,控制TiO_2纳米管水热合成时间、温度两个重要参数,通过掺杂不同TiO_2纳米管以及改变TiO_2纳米管的掺量分别制样,测试电池的光电转化效率.结果 150℃48 h制备TiO_2纳米管性能参数最佳,掺杂5%纳米管粉末的薄膜电极的光电性能为1.37%.结论温度和时间的增加对TiO_2纳米管的水热合成有明显影响,三种条件下温度和时间达到最高时,TiO_2纳米管的管长、管径均达到最佳值,掺杂TiO_2纳米管粉末的薄膜电极的光电性能亦随之逐渐提高.随着TiO_2纳米管掺量的增多,其制备电极的染料吸附量也随之调高,其光电性能呈现先增大后降低的趋势.