泡沫镍负载TiO2和TiO2/Al2O3薄膜的光催化性能研究

以泡沫镍为载体，Al2O3作为过渡中间层，用溶胶-凝胶法在泡沫镍上负载锐钛矿相的TiO2薄膜，制成泡沫金属基的TiO2和TiO2／Al2O3光催化剂，利用XRD和FE-SEM等测试手段对其性质进行表征，用乙醛气体的光催化降解测试其活性．研究表明：泡沫镍负载的TiO2和TiO2／Al2O3薄膜具有良好的光催化活性，特别是TiO2／Al2O3薄膜具有更高的催化活性．这是由于负载的Al2O3过渡中间层增大了载体的比表面积，具有吸附浓缩作用，同时也增加了负载光催化剂的活性位数量．实验表明：TiO2／Al2O3薄膜的光催化活性和稳定性较单一的TiO2薄膜有非常显著的提高．     

纳米La2O3／TiO2复合薄膜的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法在陶瓷基体上制备了纳米La2O3／TiO2复合薄膜。利用XRD研究了La2O3不同复合量对纳米TiO2晶型转化的影响，利用SEM研究了Al2O3底膜对La2O3／TiO2复合薄膜形貌的影响，利用亚甲基兰溶液紫外光降解实验研究了La2O3／TiO2复合薄膜的光催化性能．结果表明：复合0．5％（物质的量）La2O3的TiO2干凝胶经850℃煅烧后仍为锐钛矿（64％（质量分数））占主导的混晶结构，平均粒径在10nm左右；当Al2O3底膜和La2O3／TiO2复合薄膜的厚度分别为4层和3层时，经850℃煅烧后，复合薄膜致密且无微裂纹出现，而且具有佳的光催化性能．     

纳米TiO2／Al2O3复合薄膜光催化特性研究

以电化学方法合成的Al2O3多孔膜为基体，采用交流电沉积的方法在膜孔中沉积纳米TiO2，制备出纳米TiO2／Al2O3复合薄膜。对TiO2／Al2O3复合薄膜的形貌、结构和组成进行了表征；对TiO2／Al2O3复合薄膜光催化甲基橙溶液进行了研究。结果表明Al2O3／TiO2复合薄膜呈现出较好的光催化活性，电沉积TiO2的时间、热处理温度、选择不同光源照射均对TiO2／Al2O3复合薄膜光催化活性有一定的影响。     

TiO2/ Al2O3复合薄膜的亲水性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2／Al2O3复合薄膜，通过XRD、XPS、UV透射光谱的分析及薄膜表面接触角的测量，研究了Al2O3与TiO2配比、热处理温度、膜厚度等因素对复合膜的亲水性、透光率的影响。结果表明：Al2O3的加入和膜厚度的增加均有利于TiO2薄膜亲水性的改善；热处理温度对TiO2／Al2O3复合膜的亲水性有较大影响，其中经450℃热处理的薄膜亲水性最好；Al2O3的加入未降低复合膜的可见光透光率，其平均透光率大于80％。     

溶胶-凝胶法制备TiO_2-Al_2O_3复合光催化剂及其表征

以钛酸四正丁酯为钛源,异丙醇铝为铝源,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2-Al2O3复合光催化剂,考察其对甲基橙的吸附性能和在紫外光照射下的光催化活性。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附等对催化剂的晶相结构、化学组成及BET比表面积和孔径分布等进行了表征。结果表明TiO2-Al2O3复合光催化剂由TiO2和Al2O3组成,其中TiO2为单一的锐钛矿晶相,Al2O3为非晶态,Al2O3的存在可抑制TiO2晶粒的生长。在n(Ti)/n(Al)=12,500℃煅烧3h制得的TiO2-Al2O3复合光催化剂比表面积达99.21m2/g,平均孔径为22.39nm,累计孔容积为0.4493cm3/g。在500℃煅烧制得的复合光催化剂具有最佳的光催化活性和吸附性能。与纯TiO2相比,相同条件下TiO2-Al2O3复合光催化剂的光催化活性和吸附性能都有较大提高。     

水热法制备核壳型纳米TiO2／Al2O3粉体的研究

通过一步水热制备TiO2/Al2O3核壳型纳米粉体,并且研究了pH值、水热温度和时间对核壳粉体的影响,最佳的反应条件为:制备前驱体的pH≈9.0,水热温度为260℃,水热保温时间为3.5h.产品的平均晶粒粒径小于20nm.通过XRD,TEM和SEM表征,核壳型纳米TiO2/Al2O3粉体包膜良好,且TiO2/Al2O3添加到水性乳胶漆后能提高其抗老化性能.     

掺杂氧化铝对金红石相纳米TiO2微结构和光催化活性的影响

为降低金红石相纳米TiO2的光催化活性，利用氧化铝对其进行高温掺杂处理．利用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜和比表面仪对纳米TiO2进行了表征．结果表明，最佳的煅烧温度是800℃，最佳的氧化铝用量是m（Al2O3）：m（TiO2）=1：5．氧化铝的掺杂抑制了纳米TiO2的粒径和晶粒长大．随着m（Al2O3）：m（TiO2）的增大，纳米TiO2的粒径和晶粒尺寸逐渐减少，比表面积和孔容逐渐增大．从电子结合能和晶胞参数的变化可以推测高温煅烧可使Al^3＋掺杂到纳米TiO2的晶格中．氧化铝的饱和掺杂量约为m（Al2O3）：m（TiO2）=1：20，当m（Al2O3）：m（TiO2）≥1：10时，出现了晶态氧化铝的结构．     

电化学合成TiO2／Al2O3复合粉体

以四氯化钛和六水三氯化铝为原料，采用电化学方法制备了TiO2／Al2O3复合粉体。以XRD对粉体进行表征发现，以电解TiCl4和AlCl3的混合溶液得到的粉体中，氧化铝主要分布在颗粒的表面。分别电解TiCl4与AlCl3的水溶液，待成胶后再混合而得到的粉体中，两种成分布比较均匀。对复合粉体进行高温处理，在500℃可以得到R—TiO2／γ-Al2O3的复合粉体，而在95O℃可以得到R—TiO2／Oα-Al2O3的复合粉体，在1200℃可以得到Al2TiO5复合陶瓷粉。     

纳米In2O3／TiO2介孔复合体的制备及其光致发光性能研究

本论文利用尿素水解均匀沉淀法制备锐钛矿型纳米TiO2介孔粉体，然后在硫酸铟溶液中浸泡一周，并在650℃下退火处理5h，制得纳米In2O3／TiO2介孔复合体。采用X射线衍射（XRD）和光致发光（PL）谱表征In2O3／TiO2介孔复合体的组成结构和发光性能，并对相同温度退火处理下的介孔TiO2粉体进行比较，结果表明：经过650℃退火后，在激发波长380nm，发射波长570nm附近，纳米In2O3／TiO2介孔复合体产生荧光增强效应。     

水热合成法制备锐钛矿型纳米TiO2粉体的研究

以工业硫酸氧钛为原料，尿素作沉淀剂，固定6MPa的初始压力和300r／min的搅拌速度，在110-150℃的反应温度、2-8h的反应时间、0．25-1．5mol／L的硫酸氧钛反应浓度的条件下，采用水热合成法制备了锐钛矿型纳米TiO2粉体．采用XRD、TEM、BET等测试手段对在不同条件下所制备粉体的物相组成、晶粒度、比表面积等进行了分析．结果表明，所制备的粉体均为锐钛矿型纳米TiO2．粉体的比表面积分布在124-240m^2／g、晶粒度分布在6．7-10．6nm．随着反应温度的升高和反应时间的延长，晶粒度增大，比表面积降低．随前驱体浓度的提高，晶粒度也增大，当前驱体浓度〈0．5mol／L时，比表面积随着前驱体浓度的增大而增大．当前驱体浓度〉0．5mol／L时，比表面积随着前驱体浓度的增大而减少．     

基于光催化性能的Cu-Ce/TiO_2湿性能

以Cu(NO_3)_2·3H_2O和Ce(NO_3)_3·6H_2O为改性剂,采用溶胶-凝胶法制备Cu-Ce/TiO_2。探讨Cu-Ce负载量、Cu与Ce摩尔比和煅烧温度对Cu-Ce/TiO_2性能的影响。利用SEM,LPSA,BET和UV-Vis测试Cu-Ce/TiO_2的表面形貌、粒度分布、孔结构和光学性能。结果表明:Cu-Ce负载量3%、Cu与Ce摩尔比1∶1、煅烧温度500℃时,制备的Cu-Ce/TiO_2具有良好的光催化性能与湿性能。Cu-Ce/TiO_2呈近似球体,具有较好的均匀化和分散性,其粒径分布为1202.98~5364.48nm,其中d50为2437.57nm。Cu-Ce/TiO_2具有狭小瓶颈的"墨水瓶"型孔结构,其比表面积为105.55m2/g,孔体积为0.1200~0.1246mL/g,平均孔直径为3.44~4.02nm。Cu-Ce掺杂促使Cu-Ce/TiO_2内部形成新的能级,提高捕获e-和h+的能力,增强光子的利用效率,促使吸收边带发生红移。     

SiO2/TiO2复合气凝胶的孔道结构研究

为了在常压干燥下制备高比表面积且具有多级孔道结构的SiO2/TiO2复合气凝胶,以正硅酸乙酯、钛酸丁酯为原料,利用低聚体聚合将分相平行引入到溶胶凝胶过程中,获得SiO2/TiO2醇凝胶,并通过溶剂替换技术实现气凝胶的常压干燥制备.不同硅钛比气凝胶的内部结构研究表明:合成的气凝胶是由纳米SiO2和TiO2颗粒分散复合而成的介孔块体,其中Ti—O—Ti、Si—O—Si和Ti—O—Si键相互交织.气凝胶的结构变化是分相与溶胶凝胶过程相互竞争的结果.Si含量能显著改善气凝胶的结构,当n(Ti)∶n(Si)为3∶1时,比表面积高达712.2 m2/g,平均孔径为3.36 nm;当n(Ti)∶n(Si)为1.5∶1时,复合气凝胶具有明显双连续孔道,比表面积高,同时孔状结构清晰.     

中空纤维担载Al2O3-SiO2复合膜的研制

采用溶胶-凝胶法在α-Al2O3中空纤维载体上制备了Al2O3-SiO2复合膜,并对复合膜的制备条件及稳定性进行了研究.利用SEM和EDS对复合膜的微观形貌及化学组成进行了分析.结果表明,所制备的担载复合膜表面完整、无缺陷.气体渗透实验进一步说明,复合膜具有一定的气体选择性,在0.1 MPa下对H2/N2的分离因子为3.03,表明气体通过膜的扩散以Knuen扩散传质为主.用等温氮气吸附实验测定了非担载膜的孔径大小和分布,其比表面积为294.85 m2/g,总孔容为0.28 mL/g,最可几孔径小于3 nm.     

中空纤维担载Al_2O_3-SiO_2复合膜的研制

采用溶胶-凝胶法在α-Al2O3中空纤维载体上制备了Al2O3-SiO2复合膜,并对复合膜的制备条件及稳定性进行了研究.利用SEM和EDS对复合膜的微观形貌及化学组成进行了分析.结果表明,所制备的担载复合膜表面完整、无缺陷.气体渗透实验进一步说明,复合膜具有一定的气体选择性,在0.1 MPa下对H2/N2的分离因子为3.03,表明气体通过膜的扩散以Knuen扩散传质为主.用等温氮气吸附实验测定了非担载膜的孔径大小和分布,其比表面积为294.85 m2/g,总孔容为0.28 mL/g,最可几孔径小于3 nm.     

Al2O3/TiO2 multilayer passivation layers grown at low temperature for flexible organic devices

In this study, the permeability of passivation layers consisting of aluminum oxide (Al2O3) and titanium oxide (TiO2) was examined. The films were deposited on poly(ether sulfone) (PES) substrates via electron cyclotron resonance atomic layer deposition (ECR-ALD) at various deposition temperatures. The optimum plasma power and deposition temperature were investigated through measurements of the refractive index and packing density of the Al2O3 and TiO2 films. A buffer layer/multilayer structure was proposed in this study to improve the passivation barrier performance. A low water vapor transmission rate (WVTR) of approximately 5 x 10(-3) g/m2 x day was achieved with two Al2O3/TiO2 stacks with thicknesses of 40 nm deposited at 80 degrees C. Based on the Arrhenius rate equation, the activation energy of water vapor transmission through different passivation structures was examined. The activation energies of Al2O3, Al2O3/TiO2, and two Al2O3/TiO2 stacks with thicknesses of 40 nm were 51.8, 63.9, and 74.7 kJ/mol, respectively.     

二次纳米自组装法制备Ni-Mo/TiO2-Al2O3催化剂

依据框架式大孔容介孔固体材料的形成机理,采用二次纳米自组装法制备出高比表面积和大孔容的纳米TiO2-Al2O3载体.应用低温氮吸附、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)技术研究了TiO2助剂对TiO2-Al2O3载体的介孔结构和纳米粒子团聚效应的影响,以及浸渍方法对Ni-Mo/TiO2-Al2O3催化剂的孔结构和金属组分分散性的影响.结果表明,适量TiO2对纳米TiO2-Al2O3载体有较好的扩孔和抗聚集效应;二次纳米自组装TiO2-Al2O3(TiO2,20%)粉体具有较大的比表面积和比孔容以及低纳米尺度.分步浸渍法制备的催化剂上Ni-Mo活性组分具有良好的分散性,其分布较宽的介孔系统适合渣油的加氢精制过程.     

四氯化钛水解法制备二氧化钛纳米晶的影响因素

研究了四氯化钛水解法制备的二氧化钛纳米晶工艺中水解８温度和硫酸根离子对粉体性能的影响室温下的水解产物为无定形结构,这种粉体有着很大的比表面积,其孔为介孔尺度;添加少量的硫酸根离子使粉体的孔径在２～５ｎｍ,最可几孔径为３．８ｎｍ,提高水解温度能得到金红石与锐钛矿相的混晶,同样的水解温度下,添加少量的硫酸根离子则为纯锐钛矿相,用到金红石与锐钛矿相的混晶,同样的水解温度下,添加少量的硫酸根离子则为纯锐钛     

La2O3对ZnO-SiO2纳米复合物结构性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了ZnO-SiO2和ZnO-La2O3-SiO2复合物,通过TEM分析发现其均为纳米颗粒,平均粒径分别为45nm和35nm;通过比表面及孔径分布测定发现ZnO-SiO2的比表面积高达715.5m2/g,La2O3的加入使其比表面积骤减至142.5m2/g,平均孔径增大近4倍,孔容减小.此外,ZnO-SiO2的孔径分布较窄,从1.7nm到15nm,而ZnOLa2O3-SiO2的孔径分布变宽,从1.7nm到90nm,大多数孔集中在15.56nm左右.通过XRD和XPS分析发现ZnO、La2O3和SiO2之间存在着较强的相互作用.     

Catalytic conversion of 1,2-dichlorobenzene over mesoporous V2O5/TiO2 prepared from spray pyrolysis

Mesoporous V2O5/TiO2 particles were prepared by spray pyrolysis and applied to the catalytic oxidation of 1,2-dichlorobenzene (1,2-DCB). Two different precursors (alkoxide and nanoparticles) for the TiO2 support were used to determine the effects on the texture properties and the catalytic activity of the mesoporous V2O5/TiO2 particles. The 5 wt% V2O5/TiO2 particles had the largest surface area (173 m2/g) and 4.7 nm in average pore size. The catalytic activity of the V2O5/TiO2 particles depended strongly on the loading quantity of vanadium, whereas the P25-derived samples showed no significant change in catalytic activity with weight% of vanadium. The surface area of the V2O5/TiO2 particles prepared using the alkoxide precursor was larger than that of the particles prepared using P25 nanoparticles. The P25-derived V2O5/TiO2 particles, however, showed a higher catalytic activity compared with those alkoxide-derived, which is due to the difference in the vanadium quantity exposed to the pore surface. It was confirmed that the 10 wt% V2O5/TiO2 particles prepared by spray pyrolysis had an excellent activity for the oxidation of 1,2-DCB, particularly at temperatures below 300 degrees C.