掺杂Ag对TiO2粉末晶型结构的影响

采用溶胶-凝胶方法制备掺杂Ag的TiO2粉末,掺杂Ag的物质的量浓度为:1%、2%、5%,利用DSC-TGA、XRD对掺杂Ag的TiO2粉末的晶型结构进行了表征,结果表明:掺杂Ag降低了TiO2从锐钛矿相向金红石相转变的温度,促进了TiO2晶型结构的转变。     

煅烧温度对TiO_2晶型转变的促进作用研究

采用溶胶-凝胶法在不同温度下煅烧制备了系列TiO_2纳米粉末,并系统研究了煅烧温度对TiO_2晶型转变的促进作用。结果表明,煅烧温度对TiO_2纳米粉末的晶体结构具有显著影响。当煅烧温度从300oC依次递增到600oC时,所制备的TiO_2纳米粉末呈现出良好的单相锐钛矿结构,且锐钛矿相的结晶度随煅烧温度增加而逐渐增强。但是当煅烧温度继续增加时,TiO_2纳米粉末的微观结构由单相锐钛矿结构逐渐向金红石结构及板钛矿结构转变。当煅烧温度为700oC时,TiO_2体系的晶型为锐钛矿相与金红石相共存;当煅烧温度为800oC时,锐钛矿相急剧下降,板钛矿相开始出现,TiO_2体系的晶型表现为锐钛矿相、金红石相及板钛矿相三相共存。研究结果表明,600oC为制备结晶度最优单相锐钛矿结构TiO_2的最佳煅烧温度。     

溶胶-凝胶制备纳米TiO2的X射线衍射分析

本文采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,在玻璃基板上制备了TiO2薄膜,并在不同烧结温度和保温条件下制备出TiO2纳米粉体。利用X射线衍射对薄膜和粉体进行了研究,结果表明:随着焙烧温度的上升,TiO2会从无定型转变为锐钛矿型,最后转变成金红石型;保温时间对TiO2的晶型基本无影响。薄膜较薄,衍射信号相当微弱,只能看到锐钛矿相(101)面的最强峰。     

稀土掺杂对TiO2-SiO2薄膜晶相转变及性能的影响

采用溶胶-凝胶法在釉面砖上制备了均匀的稀土离子La3+掺杂和ce4+掺杂的TiO2-SiO2,光催化薄膜.应用X射线衍射(XRD)和紫外可见分光光度计研究了La3+掺杂和ce4+掺杂对TiO2-SiO2,薄膜晶相转变、光催化性能及亲水性能的影响,用紫外光照射亚甲基蓝的光催化降解实验比较了不同薄膜的光催化性能.结果表明:La3+掺杂后,抑制了TiO2-SiO2薄膜中的TiO2,从锐钛矿向金红石相的晶型转变,显著提高了TiO2-SiO2,薄膜的光催化性能,也提高了其亲水性能;ce4+掺杂后,则促进了TiO2-SiO2,薄膜中TiO2从锐钛矿向金红石相的晶型转变,同时降低了薄膜的光催化性能.     

二氧化钛相变研究现状

综述了二氧化钛由锐钛矿型向金红石型转变的影响因素,重点研究了温度调控与添加剂调控对二氧化钛锐钛矿型向金红石型转变的影响和作用机理。结果表明：温度调控能直接有效地促进二氧化钛锐钛矿型向金红石型转变;掺杂熔点低于TiO2的金属氧化物V2O5、SnO2等,离子半径与Ti4+半径相近的Fe3+、V4+、Ce4+等,以及体积小的低价阴离子Cl-、F-等都能促进TiO2由锐钛矿型向金红石型转变。     

纳米TiO_2的制备及其在处理含DNBA废水中的应用研究

在室温条件下,以钛酸四丁酯水解制备了无定形Ti(OH)4胶体,然后在酸性条件下,加入分散剂,搅拌、老化16h,加入甲苯,用油水分离器除去水和大部分甲苯,60℃真空干燥,得到纳米TiO2粉末。在400℃煅烧3h即得到锐钛矿晶型TiO2;500℃煅烧3h即有部分锐钛矿晶型TiO2转化为金红石晶型TiO2;700℃煅烧3h主要以金红石晶型存在;在800℃煅烧3h完全转化为金红石晶型,粒径20～50nm。室温条件下,金红石晶型的纳米TiO2粒子,能够使3,5 二硝基苯甲酸(DNBA)发生光催化降解反应,DNBA经光催化反应160min后,其浓度由原来的2×10-4mol/L降为9 7×10-6mol/L。表明金红石晶型的纳米TiO2粒子对DNBA具有很高的光催化活性。H2O2能显著提高DNBA的光催化降解速率。     

混晶结构纳米TiO2粉体的制备与性能表征

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了具有混晶结构的二氧化钛纳米粉体材料.研究了煅烧温度、pH值对二氧化钛晶型的影响,并用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、分光光度计等对其进行测试表征.光催化降解性能测试表明:同一pH值下,随着温度的升高,金红石型TiO2的含量增加,锐钛矿型TiO2的含量减少.随着溶胶pH值的减小,TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变温度也随之降低.光催化降解亚甲基兰实验表明,锐钛矿含量为76.12%、金红石含量为23.88%时1h内光降解率达98%.     

TiO2粉末纳米尺寸效应对光催化性能的影响

用溶胶一凝胶法制备了TiO2纳米粉晶。对TiO2干凝胶粉进行了差热-热重(DTA/TG)分析；对不同温度处理的粉末用X射线衍射(XRD)进行了研究，并进行了比表面积测试。研究发现随着热处理温度的升高，纳米粉末的粒径逐渐增大，比表面积逐渐减小：晶型由锐钛矿变为金红石相。本实验通过光催化降解甲基橙来表征粉末的光催化活性。结果表明，TiO2纳米粉末的粒径、比表面积及晶型严重影响其光催化活性。另外，实验还发现TiO2纳米粉末对于光催化活性存在一个临界尺寸(约lOnm),当粉末的粒径小于这个临界尺寸时,其比表面积和光催化活性急剧增大。     

溶胶-凝胶法制备亲水性TiO2/SiO2 薄膜的相转变行为研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备了厚度约240nm的亲水性TiO2/SiO2薄膜,用差热分析(DTA)、红外光谱(FT-IR)和X射线衍射分析(XRD)研究了薄膜的热演化过程及晶相转变行为,结果表明:在500℃热处理1h的TiO2膜呈锐钛矿相,TiO2/SiO2复合膜则为非晶态,SiO2的加入使析出锐钛矿晶体所需的温度升高,且提高了TiO2由锐钛矿向金红石结构转变的温度;此外,随薄膜中SiO2含量增多,薄膜的亲水性增强.     

不同沉淀剂制备的纳米氧化钛粉体晶相控制

在水解沉淀法制备纳米TiO2粉体的过程中，使用不同的沉淀剂获得了晶相组成(金红石与锐钛矿比例)不同的粉体。使用混合沉淀剂，通过控制沉淀剂的比例，制备出了晶相组成不同的粉体。采用XRD与TG—DTA法检测并探讨了粉体晶相转变的相变温度。实验结果表明：沉淀剂不同晶相转变的温度不同，由非晶态向结晶态转变的相变温度介于225～238℃之间，由锐钛矿向金红石转变的温度介于486～580℃之间，完全转变的温度介于360～817℃之间。分析研究认为，纳米Ti02粉体的晶相组成不仅与沉淀剂种类、混合沉淀剂中各沉淀剂的比例，以及粉体的煅烧温度有关，而且与粉体表面界面相的稳定性有关。     

TiO2体系对酸性红B的催化超声降解过程的影响

采用处理过的市售的锐钛型和金红石型纳米TiO2作为声催化剂,低功率的超声波作为激发源,研究了纳米TiO2对酸性红B催化超声降解过程的影响.结果表明:锐钛矿纳米TiO2和金红石型纳米TiO2对酸性红B有着不同的超声降解过程.锐钛型纳米TiO2以空穴氧化为主,使酸性红B脱色和降解过程同时进行,而金红石型纳米TiO2则以自由基氧化为主,是先脱色后降解.锐钛型纳米TiO2降解效果明显优于金红石型纳米TiO2.单纯超声照射下酸性红B没有明显的脱色和降解过程发生.因此,锐钛型纳米TiO2催化超声降解有机污染物的方法具有很好的应用前景.     

TiO2/SnO2复合薄膜的光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法常温合成含有一定晶型的TiO2溶胶和SnO2溶胶,使用浸渍提拉法在普通载玻片上制备出TiO2/SnO2复合膜。考察了不同SnO2薄膜层数对TiO2/SnO2复合膜光催化活性的影响,并对其光催化活性提高的机理进行了探讨。结果表明,SnO2层的加入能有效提高薄膜的光催化活性,这是由于SnO2的导带电位低于TiO2的导带电位,其价带电位高于TiO2的价带电位,光激发下,TiO2中产生的光生电子注入到SnO2层,有效抑制了薄膜内电子-空穴对的复合,增加了复合薄膜表面空穴的浓度,因而光催化活性得到了显著的提高。     

热处理对TiO_2薄膜微观力学性能的影响

采用喷涂法在5mm普通浮法玻璃上制备了纳米级锐钛矿型TiO2薄膜,并进行了不同温度的热处理。采用原子力显微镜、X射线衍射仪和纳米压痕仪分析了薄膜的形貌、结构和微观力学性能。讨论了热处理温度对纳米TiO2薄膜微观力学性能的影响。结果表明:随着热处理温度由20℃升高到500℃,薄膜中TiO2均变为锐钛矿型,平均晶粒尺寸略有增加,薄膜表面平整;随热处理温度从350℃升至500℃,平均粗糙度由12.516nm降低至11.433nm;热处理后纳米压痕硬度和弹性模量均有增加,分别由412.6MPa,14.9GPa增加到908.3MPa,28.4GPa;塑性指数逐渐增大,由0.028增大到0.032;摩擦因数由0.166降低到0.120。     

外墙涂料表面TiO2耐沾污薄膜研究

常温下,将采用溶胶-凝胶法制备的锐钛矿晶体溶胶在外墙涂料层表面涂膜,获得具有耐沾污性能的TiO2功能薄膜。利用XRD、TEM、SEM等测试方法对TiO2溶胶及薄膜进行了结构表征,并考察其耐沾污性能。结果表明TiO2锐钛矿晶体溶胶可在常温下成膜,在涂料层表面形成较为致密的锐钛矿薄膜,该功能层可有效提高涂料层的耐沾污性能,成为绿色建材中的新品和亮点。     

Na_2O-TiO_2-SiO_2氧化物玻璃微结构研究

利用IR以及XPS等测试手段研究了Na2 O -TiO2 -SiO2 体系玻璃样品 .结果表明 :该体系玻璃中Ti4+ 离子存在 [TiO4] ,[TiO6 ]等几种不同的微结构单元 ,并且随着玻璃中TiO2 含量的增加 ,该体系玻璃中四方双锥结构的 [TiO6 ]的含率呈现急剧增加后缓慢增加再急剧增加的反常现象 ;当TiO2 的摩尔分数超过 2 0 %后 ,[TiO6 ]又呈现急剧增大的反常现象 ;相反 ,随着玻璃中TiO2 的含量的增大 ,具有正四面体结构[TiO4]的含率则逐步减少 ,并且 ,TiO2 的含量越高 ,减少的趋势越慢     

导电玻璃对纳米二氧化钛薄膜太阳能电池性能的影响

在3种导电玻璃基材上烧结制备一层纳米TiO2薄膜,并用它们各自组装成N3染料敏化太阳能电池.用紫外可见光仪、场发射扫描电镜及四探针仪研究了导电玻璃的透光率和导电性能对染料敏化太阳能电池电流、电压输出性能的影响.结果表明:在100mW/cm2模拟太阳光强照射下,导电玻璃的面电阻减小时,光电池的短路电流会迅速增加,开路电压基本不变.导致这种现象的主要原因是导电玻璃上导电层的面电阻减小会使太阳能电池的内阻下降.由于太阳能电池的开路电压与短路电流的对数成正比.当导电玻璃的透光率大于80%时,导电玻璃的透光率对太阳光电池的电流电压输出性能基本没有影响.     

纳米管TiO2光催化降解丙烯的研究

制备了纳米管TiO2并研究了不同pH和不同处理温度对纳米管TiO2光催化氧化丙烯的影响，采用能量色散分析、荧光光谱和X射线衍射谱等方法对影响因素进行了初步探讨。     

氧供体醇对非水解溶胶-凝胶法低温合成钛酸铝的影响

以TiCl4和无水AlCl3为原料,以无水低碳醇为氧供体通过非水解溶胶-凝胶法低温合成了钛酸铝,研究了无水低碳醇种类及用量对钛酸铝合成反应的影响.结果表明:当氧供体按反应式化学计量比用量加入时,在750℃能合成出钛酸铝,其中以乙醇的合成效果最好,异丙醇次之,正丁醇的效果较差;采用甲醇和叔丁醇作氧供体,由于它们的化学活性过大而引发水解反应,不能低温(750 ℃)合成钛酸铝.当醇用量超过化学计量比时,则合成效果显著下降;当醇用量低于化学计量比时,改变乙醇的用量对合成效果影响不明显,而减少异丙醇和正丁醇用量可显著提高钛酸铝的合成效果.     

La3+掺杂及载体类型对纳米TiO2薄膜光催化活性的影响

实验以钛酸四正丁酯及硝酸镧为原料,采用浸渍涂覆工艺,以溶胶-凝胶法在不同载体上制备纳米级二氧化钛薄膜,以甲基橙为模拟对象,研究了不同浓度的La3+掺杂对催化剂光活性的影响.结果表明降解效率随载体、掺杂浓度不同而变,最佳的离子掺杂浓度也有差别.釉面瓷砖、铝、不锈钢载体掺杂0.5%La 3+的二氧化钛薄膜对甲基橙有最高的降解效率,陶瓷载体掺杂0.05%La3+的降解效率最高,玻璃载体最佳La 3+掺杂浓度为5%,而钛片载体最佳La3+掺杂浓度为300%.     

氧化铝粒子化学气相包覆氧化钛的过程研究

探讨了回转炉化学气相淀积（CVD）包覆新工艺,利用Ti（OC_4H_9）_4水解,在Al_2O_3粒子表面实现了TiO_2包覆,研究了包覆过程特征。结果表明,TiO_2在Al_2O_3粒子表面的包覆是成功的,并具有一定的致密性,包覆量为0.1%～10%;化学气相包覆过程中既存在成膜包覆,又存在成核包覆,通过控制反应物浓度等方法可以强化成膜包覆,提高包覆效果。