多孔薄膜型TiO2光催化剂及其环境净化研究

利用溶胶凝胶法在不锈钢以及玻璃载体表面制备了具有多孔结构的TiO2薄膜光催化剂;利用俄歇电子能谱。紫外光谱、X射线衍射以及透射电镜研究了薄膜催化剂的表面结构;利用有机染料和含甲醛空气研究了薄膜光催化剂的反应活性,获得了很好的结果。     

纳米材料ZrO2微波增强光催化降解染料

采用溶胶—凝胶再结合程序升温溶剂热法低温制备了晶型结构良好、孔径分布较均匀且比表面积为130．4m^2／g的纳米光催化材料ZrO2。在微波无极灯照射下,以光催化降解染料为反应体系．研究了该纳米材料微波增强光催化性能。实验结果表明．在微波作用下．ZrO2的光催化活性显著增强。     

镁表面制备羟基磷灰石涂层方法研究

镁及其合金由于具有良好的生物学特性,成为潜在的可生物降解的植入材料;但是其低的抗腐蚀能力会导致植入失败。在镁基体表面获得羟基磷灰石(HA)涂层用以改善镁及其合金的抗腐蚀能力。以硝酸钙和五氧化二磷为前躯体,使用溶胶-凝胶法制备出羟基磷灰石,并使用旋涂法在工业纯镁表面合成羟基磷灰石(HA)涂层。样品利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)进行了表征,并探讨了热处理温度对涂层的影响以及涂层的生成机理。     

纳米TiO2薄膜制备过程中的影响因素

介绍溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜的工艺,采用实验研究与理论分析相结合的方法,讨论了薄膜制备过程中影响制膜质量的加水方式、加水量、乙醇量、水解温度、烧结及提拉条件等主要工艺因素,最终获得制备纳米TiO2薄膜的优化工艺．     

氧化锌薄膜的制备及掺Co2+对结构和性能的影响

采用溶胶-凝胶方法在Si(111)衬底上制备了ZnO:Co氧化锌薄膜,利用X射线衍射(XRD)仪和振动样品磁强计(VSM)分别测试了样品的结构和磁性.实验表明,采用溶胶-凝胶方法制备的掺Co2+氧化锌薄膜具有(002)峰的择优取向,同时ZnO:Co薄膜在室温情况下呈现出铁磁性.     

酸对TiO_2结构和光催化性能的影响

以H2SO4,HCl和一水合柠檬酸作酸催化剂,采用溶胶-凝胶法合成了纳米TiO2光催化剂。通过XRD,TEM,HR-TEM,Uv-Vis和FT-IR等分析手段对样品进行表征。以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,对催化剂的光催化性能进行评价。研究结果表明,酸对TiO2的结构和性能有很大的影响:以H2SO4做催化剂时,TiO2颗粒分布均匀,粒径在7~12nm之间,全为锐钛矿相;以HCl作催化剂时,TiO2的粒径约为20nm,全为锐钛矿相;而以一水合柠檬酸作催化剂时,TiO2的粒径较大,约为30nm,且团聚严重,为锐钛矿相和金红石相的混合相。以H2SO4作催化剂制备的TiO2光催化活性最好。     

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%.     

BST薄膜的湿法化学刻蚀工艺优化及应用初探

采用sol-gel法在SiO2/Si衬底上制备了Ba0.7Sr0.3TiO3(BST)薄膜.利用湿法化学刻蚀技术对BST薄膜进行图形化.通过实验结果对比,选择HF/HNO3/H2O2/H2O(体积比为1∶20∶50∶20)的混合液作为最佳刻蚀液.扫描电镜(SEM)结果表明,刻蚀后BST薄膜表面干净,无残留物,图形轮廓清晰.原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)结果显示,刻蚀后BST薄膜表面粗糙度增大,结晶性退化.对刻蚀后的薄膜在600℃后退火处理,能要在一定程度上恢复其表面形貌和结晶性.应用优化工艺制备BST薄膜阵列,采用剥离法将Au,Ni/Cr和Pt/Ti电极进行微图形化.最后,成功地制备了Au/Ni/Cr/BST/Pt/Ti/SiO2/Si结构的8×8元的红外探测器阵列.     

低温高效催化分解过氧化氢的Co-SiO_2催化剂

H2O2常在工业和实验室过程中用作绿色氧化剂,但其残留量需要分解处理,否则会对环境造成一定的污染.采用溶胶凝胶法合成M-SiO2(M=Ni、Zn、Fe、Bi、Cu、Al、Cd、Co)催化剂.考察了催化剂在低温条件下(5~20℃)对H2O2的催化分解性能,结果表明Co-SiO2催化剂对H2O2表现出优异的催化分解作用.当Co质量分数为8.0%时,Co-SiO2催化效果达到最佳.在5~20℃范围内,0.05 g 8.0%Co-SiO2催化剂对H2O2均表现出优异的催化分解性能.5℃下反应40 min时,10 mL 1.0 mol/L H2O2分解率为71.7%,20℃下分解率几乎达到100%.并以XRD对代表性的Co-SiO2催化剂进行表征,结果表明Co在SiO2中可能处于高分散状态.     

La3+和Ni2+掺杂二氧化钛纳米粉体的制备与光催化性能

采用溶胶 凝胶法分别制备了未掺杂、La³⁺和Ni²⁺单掺与共掺的TiO₂粉末,通过XRD、SEM、UV-visible吸收等对样品的晶型、微观形貌、光吸收和对亚甲基蓝的光降解特征进行了考察。结果表明,La³⁺和Ni²⁺的掺杂抑制了TiO₂的相变和晶粒的增长,纯TiO₂的粒径主要分布为20～30nm,掺杂La³⁺和Ni²⁺后样品的晶粒尺寸在9～20nm之间。掺杂后各样品在紫外和可见光区的吸收能力均有不同程度地增强。与未掺杂TiO₂的吸收带边相比,La³⁺掺杂TiO₂的吸收带边蓝移,Ni²⁺掺杂和共掺TiO₂的吸收带边分别红移了约40和35nm。La³⁺单掺和La³⁺-Ni²⁺共掺促进了光生电子-空穴对的分离,从而提高了光催化降解亚甲基蓝的活性。