喷雾热解法制备TiO_2薄膜及其性能分析

试验采用熔胶-凝胶技术,通过喷雾热分解法制备了纳米TiO2薄膜,分析了不同热解温度对薄膜的微观结构特性和光学性能的影响,并通过试验对TiO2薄膜的光催化性能进行了分析,研究了TiO2薄膜的自清洁性能和光催化降解性能。试验表明：热解温度在500℃、喷雾量控制在1．5-2ml／s、喷雾距离控制在35～45cm时,所形成的TiO2薄膜质量最佳,并具有很好的光催化性,该薄膜可见光透过率达89％,TiO2膜层经紫外光照射2h膜层对水的接触角降到3°。TiO2膜层对油酸的光催化降解率为87％。     

喷雾热解法制备TiO2薄膜及共性能分析

试验采用熔胶-凝胶技术,通过喷雾热分解法制备了纳米TiO2薄膜,分析了不同热解温度对薄膜的微观结构特性和光学性能的影响,并通过试验对TiO2薄膜的光催化性能进行了分析,研究了TiO2薄膜的自清洁性能和光催化降解性能。试验表明：热解温度在500℃、喷雾量控制在1．5-2ml／s、喷雾距离控制在35～45cm时,所形成的TiO2薄膜质量最佳,并具有很好的光催化性,该薄膜可见光透过率达89％,TiO2膜层经紫外光照射2h膜层对水的接触角降到3°。TiO2膜层对油酸的光催化降解率为87％。     

纳米TiO2薄膜光催化降解苯酚的试验研究

采用交流磁控溅射法分别在载玻片、抛光单晶硅片（ITO玻璃）和铝片上制备出纳米TiO2薄膜,研究了薄膜厚度、退火温度及衬底对薄膜光催化降解苯酚性能的影响.结果表明：薄膜经500℃退火处理后TiO2由非晶态转变为锐钛矿结构,光催化降解性能得以提高;薄膜厚度在200nm以内时,随着厚度的增加则薄膜的光催化性能提高.比较了以玻璃、ITO玻璃和铝片为衬底制备的TiO2薄膜光催化降解苯酚的效果,结果表明,以铝片为衬底的降解效果最好,其在紫外光照射5 h后对苯酚的降解率达51%;ITO衬底次之;玻璃衬底的效果最差,不及铝片衬底的一半.     

TiO2薄膜制备及其对亚甲基蓝光催化降解的影响

用溶胶-凝胶法制备了TiO2功能薄膜,采用SEM,TG-DTA等手段研究了TiO2薄膜的结构和表面形态,并对TiO2薄膜的光催化活性进行了评价.研究结果表明,所得的薄膜样品是由粒径约为50 nm的锐钛矿和金红石混合型TiO2纳米混晶构成的多孔性薄膜,该薄膜表面平整,孔分布均匀,膜厚约5um,镀膜层数和薄膜制备过程中的热处理温度对TiO2薄膜的光催化性能有比较明显的影响.关于该薄膜对亚甲基蓝光催化降解反应的动力学研究结果表明TiO2薄膜可使该反应的活化能降低2.065 kJ@mol-1.     

稀土共掺杂TiO2薄膜的制备与光催化性能

利用溶胶-凝胶技术制备了TiO2纳米晶多孔薄膜。通过SEM、XRD、AFM和UV-Vis等测量手段对TiO2薄膜的相组成、表面形貌、膜厚和光吸收特性进行了表征和研究。实验结果表明:热处理温度为550℃时,TiO2薄膜为锐钛矿晶型;铈、镧共掺杂可以细化晶粒并且有效提高薄膜对可见光的吸收;膜层厚度为600n m时,光催化性能最佳。     

三维电场协同TiO2光催化降解水中双酚A的研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO2/Ti膜电极,设计了三维电极电助光催化降解反应装置,并将其用于降解水中的双酚A.结果表明,三维电场协同TiO2光催化氧化技术对双酚A的降解效果较好,反应120 min后降解率可达100%;在本试验条件下,最佳阳极偏电压为8 V;当溶液的电导率较小时,增大电导率有利于对双酚A的降解,但当电导率较大时,对双酚A的降解率反而随电导率的增大而逐渐减小;电助光催化降解双酚A的反应符合表观一级动力学方程.     

纳米TiO_2光催化降解室内空气中甲醛的影响因素初探

通过实验考察了环境温度、光照强度、TiO2浓度等因素对二氧化钛(TiO2)光催化降解甲醛的影响,结果表明:在一定范围内,环境温度升高,甲醛降解率提高;光照强度越强,甲醛降解率越高;TiO2浓度增大,能加快降解速度,但是对最终降解率无明显影响。     

金属元素Co掺杂TiO2薄膜的光催化性能

采用溶胶-凝胶技术和提拉法,在载玻片上制备了金属元素Co掺杂的纳米多孔TiO2薄膜.用XRD表征薄膜的晶型、扫描电子显微镜观察薄膜的表面形貌、薄膜厚度测试仪测得薄膜的厚度、光催化降解甲基橙溶液表征薄膜的光催化性能.     

纳米TiO2膜制备与光催化降解CHCl3

采用溶胶法制备纳米TiO2薄膜,其晶体为锐钛矿型,若加入PEG2000可使薄膜呈多孔状,并影响薄膜的透光率,纳米TiO2薄膜对CHCl3的光降解有很好的催化性能,而多孔状纳米TiO2薄膜的催化性能更优,光催化条件下的CHCl3分解率接近90%。     

纳米TiO_2膜制备与光催化降解CHCl_3

采用溶胶法制备纳米TiO2 薄膜 ,其晶体为锐钛矿型。若加入PEG 2 0 0 0可使薄膜呈多孔状 ,并影响薄膜的透光率。纳米TiO2 薄膜对CHCl3 的光降解有很好的催化性能 ,而多孔状纳米TiO2 薄膜的催化性能更优 ,光催化条件下的CHCl3 分解率接近 90 %。     

光催化纳米建筑涂料降解气态氨的研究

以掺加纳米TiO2制备的光催化纳米建筑涂料为催化剂,研究了气态氨在紫外光照射下的降解,探讨了TiO2光催化剂的类型、催化剂用量、氨的初始浓度等对氨光催化降解的影响,并对氨的降解产物进行了分析,探讨了氨的光催化降解机理.结果表明,掺加锐钛型纳米TiO2的光催化纳米建筑涂料具有较高的光催化活性,其光催化活性随着纳米TiO2添加量的增加而提高,氨的光催化降解转化率随着氨初始浓度的增加而下降.氨的降解产物主要为NO3-和NO2-,涂料的光催化活性通过水洗清除催化剂表面的降解产物后可得到有效恢复.     

固定相TiO2膜的制备及其光催化活性

对TiO2膜的制备方法与合适的光催化剂载体进行了选择，采用溶胶凝胶法在光学纤维和玻璃纤维网格布上成功制备了锐钛矿型TiO2薄膜，研究了影响成膜的主要因素（如水量，有机溶剂和酸的用量，凝胶温度，热处理温度)。同时以亚硝酸盐氮为研究对象，对TiO2膜在不同条件下的光催化氧化活性进行了试验。     

污水处理中MB光催化降解研究

水污染是人类面临的重要环境问题,光催化是缓解该问题的有效措施之一,因此研究适用于水污染的光催化剂是关键问题。本研究利用水热法制备了氧化锌(ZnO)纳米棒薄膜,探究了不同比例Zn2+前驱体对薄膜生长情况的影响。然后在薄膜上利用溶胶凝胶法淀积了一层二氧化钛(TiO2),得到ZnO/TiO2复合薄膜。利用X射线衍射仪、扫描电镜对纯氧化锌薄膜及淀积二氧化钛后的复合薄膜的结构和形貌进行表征,利用紫外可见光谱仪检测Zn O/TiO2复合薄膜光催化降解有机物的效果。本研究解决了单一光催化剂的电子-空穴对复合率高、污水中光催化剂难以回收的难题,设计的催化剂具有绿色无污染、易于制备、催化效率高的特点。     

TiO_2光催化降解TCAA及其动力学研究

三氯乙酸(TCAA)是饮用水中普遍存在,且难以去除的高致癌风险物.考察了通气种类、TiO2用量、溶液初始pH及共存的Fe2+浓度等因素对TiO2光催化降解TCAA效率的影响,分析了pH对TiO2光催化降解TCAA效率的影响机理,探讨了TiO2光催化降解TCAA反应动力学及Fe2+促进TiO2光催化降解TCAA反应的机理.结果表明,当通入气体为O2、TCAA初始浓度为2.0mg/L、TiO2用量为1.0g/L、溶液初始pH为5.80,共存Fe2+浓度为0.10mmol/L时,反应120min,TiO2光催化降解TCAA效率为96.18%;用Langmuir-Hinshelwood模型模拟TiO2光催化降解TCAA反应动力学,UV/TiO2、Fe2+/UV/TiO2反应体系对TCAA的降解速率常数分别为0.0131、0.0237min-1,半衰期分别为52.92和29.25min.     

纳米TiO2光催化降解乐果溶液的影响因素研究

在XPA-Ⅱ型光化学反应器中采用纳米TiO2光催化降解O,O-二甲基-S-（N-甲基氨基甲酰甲基）二硫代磷酸酯（乐果）溶液,考察了不同因素对降解效果的影响.结果表明,在一定范围内,系统的光催化降解率随TiO2投量的增加而提高,但当TiO2的投量＞0.6 g/L时,降解率反而降低;光催化降解率随乐果溶液初始浓度的增加而降低,碱性环境和提高紫外灯功率均能提高系统的光催化降解率;适当浓度的氧化剂以及超声波处理也能有效提高系统的光催化降解率.     

蒸汽相水解法制备磁性光催化剂Fe_3O_4/SiO_2/TiO_2及其光催化性能

采用蒸汽相水解法,以Fe3O4纳米磁性颗粒为磁核,在其表面包覆一层SiO2来阻止光腐蚀,然后将锐钛矿相纳米氧化钛沉积在Fe3O4/SiO2颗粒表面,从而制得核壳结构的Fe3O4/SiO2/TiO2磁性复合光催化材料。用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)、探针式震动磁强计等手段对所制备的产物的结构、形貌、磁强度性能进行表征。以300W汞灯为光源,用亚甲基蓝和酸性红模拟污水中的有机染料来评价复合光催化剂的性能。结果表明,磁性纳米微球中TiO2的含量越大,其光催化性能越好,含TiO2质量分数50%的F3O4/SiO2/TiO2磁性纳米微球可在180min内降解亚甲基蓝模拟染料废水,降解率达99%,在80min内降解酸性模拟染料废水,降解率达98%。     

玻璃基板上低辐射涂层的制备及性能研究

采用喷雾热解工艺在500×500mm的玻璃基板上制备了氟锑复合掺杂的氧化锡薄膜,对影响喷雾热解镀膜工艺的三个主要参数:气氛流场,基板温度和液流量进行了研究。实验发现采用双侧排气可以提高镀膜的均匀度和沉积效率,减少薄膜的表观缺陷;升高温度可以提高薄膜的晶化程度;调节液流量大小可以改善薄膜的表面形貌;制备的低辐射玻璃样品透过率为76%,辐射率为0.20,表现出良好的低辐射性能。     

SiO_2/TiO_2复合膜光催化降解胶片废水的研究

以煤矸石烧结滤料为载体,以SiO2/TiO2复合膜为催化剂,在自制的紫外光光催化反应器中,以去除胶片废水的色度为研究目标,考察了废水色度、pH、曝气/光照对SiO2/TiO2复合膜光催化活性的影响.结果表明,当废水的初始吸光度为0.554、光催化降解的时间为2 h时.SiO2/TiO2复合膜光催化降解胶片废水的脱色率可达到99.4%;脱色率与光照时间呈线性相关(R2=0.994 2),且可用Langmuir-Hinshelwood一级动力学模型进行拟合,表观速率常数为0.027 5min-1;SiO2/TiO2复合膜光催化降解胶片废水的处理费用约为1.2元/m3,较接触氧化工艺的处理成本低,有一定的工程应用价值.     

硅藻土/泥炭藓基负载g-C3N4-TiO2的光催化调湿性能

通过煅烧法制备具有异质结构的g?C3N4?TiO2光催化剂,然后与硅藻土/泥炭藓基调湿材料复合得到自然光驱动光催化调湿材料,并通过小室试验测试其降解甲醛和调湿的效果.采用X射线衍射仪(XRD)、环境扫描电子显微镜(ESEM)、紫外-可见分光光度计(UV?Vis)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和荧光光谱仪(PL)等研究了g?C3N4?TiO2/硅藻土/泥炭藓光催化调湿材料降解甲醛及温湿度调节的机制.结果表明:在尿素与TiO2质量比为5:1,520℃条件下煅烧制备的g?C3N4?TiO2光催化剂降解甲醛的效果最好,具有牢固的异质结,能有效减少光生电子和空穴的重组中心,使TiO2禁带宽变窄;由于光催化-吸附协同效应,NTD?5在自然光照下能够有效地将试验小室内的甲醛浓度和相对湿度分别控制在0.1 mg/m3和60％左右,同时还具有1～2℃的温度调节作用.     

Fe~(3+)改性纳米TiO_2薄膜的制备及其光催化性能

以溶胶凝胶法在釉面炻器上负载了经Fe3 改性的TiO2薄膜,用扫描电子显微镜、x射线衍射仪和紫外-可见漫反射光谱仪对其进行了表征和分析,并以苯酚为模型污染物,对其光催化活性和寿命进行了考察.结果表明,Fe3 -TiO2薄膜在釉面炻器表面分布均匀,厚度约为300nm,颗粒大小在纳米级;Fe3 的引入不仅抑制了TiO2颗粒的长大,同时也抑制了TiO2从锐钛矿向金红石的相变;掺杂Fe3 后,TiO2薄膜对紫外光的吸收明显增强,对可见光的吸收也有所增强并在465nm附近产生了吸收峰,随着掺杂量的增大则两种吸收均略有增强,且对紫外光的吸收发生了明显的红移;Fe3 的最佳掺杂量为0.03%,此时其光催化降解苯酚的反应速率常数是纯TiO2薄膜的1.46倍;重复使用10次后,Fe3 -TiO2薄膜没有发生光腐蚀,且催化活性仅降低了约6.3%.