不同水浴时间对纳米TiO2材料的影响

本文以钛酸丁酯Ti（OC4H9）4冰醋酸、去离子水和无水乙醇为原料,采用溶胶一凝胶法,制备了纳米二氧化钛胶体和粉体,并用旋转涂片法在玻璃衬底上沉积了不同层数的纳米Ti02薄膜。然后对纳米Ti（）2薄膜与粉体进行热处理。利用X射线衍射仪（XRD）、紫外可见光谱（UV／vis）、扫描电镜（sEM）对纳米二氧化钛粉体与薄膜进行表征。结果表明,500℃和600℃下,样品均产生锐钛矿结构。随着镀膜层数的增加,薄膜的透射率逐渐下降。相同镀膜层数,随着水浴时间的增加,透射率呈现增加的趋势。通过对光学带隙的计算,表明退火温度对光学带隙有影响。     

溶胶凝胶法制备铁掺杂纳米TiO_2薄膜与其性能研究

以钛酸丁酯Ti(OC4H9)4、冰醋酸、去离子水和无水乙醇、含水硝酸铁等为原料,采用溶胶-凝胶法,制备得到掺铁纳米二氧化钛材料镀膜玻璃和二氧化钛粉体,研究了掺铁量、掺杂PEG量、镀膜层数、水浴处理等因素对TiO2纳米膜透光率和光催化活性的影响,并对其进行表征测试和探讨。研究发现,掺铁会优化TiO2纳米薄膜的很多性能。掺铁后薄膜的晶粒尺寸逐渐变小,晶格畸变比例变大。掺铁不改变二氧化钛的晶型结构。在透光率试验中,掺杂PEG的样品,水浴处理后测试效果较好,掺杂浓度与实验效果并不成正比。光催化实验中,掺杂浓度为0.075%时的效果最好。最终得出,在掺杂浓度为0.075%时,水浴处理并添加适量的PEG,镀4层膜时的综合效果最好。     

La3+掺杂CdS/TiO2复合膜的制备及性能表征

采用溶胶-凝胶和旋涂工艺在普通玻璃表面制备La3+掺杂CdS/TiO2薄膜,采用XRD和UV-VIS等测试手段研究了CdS复合量、La3+掺杂量、焙烧温度和镀膜层数对La3+掺杂CdS/TiO2薄膜的结构、光学性能及光催化性能的影响.结果表明,经过合理掺杂和复合技术制备的TiO2纳米复合膜具有比单独掺杂或复合薄膜更好的光催化能力.当CdS的复合量40%(CdS/TiO2摩尔比0.4)、La3+掺杂量0.5%(La3+/Ti4+摩尔比0.005)、焙烧温度600℃、膜层数为6时,薄膜在可见光区域具有良好的透过率,在太阳光下4 h对0.4 mg·L-1甲基蓝溶液的降解率可达到60%以上.     

纳米TiO_2薄膜的结构及紫外可见光谱研究

本文以钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、盐酸和去离子水为原料,采用溶胶-凝胶法和旋转涂膜工艺,在玻璃基片上制备透明的TiO2纳米薄膜。通过XRD测试表明:经500°C退火得到的薄膜上TiO2为锐钛矿晶相而粉末为锐钛矿、金红石和板钛矿的混合晶相。通过对膜进行紫外可见光谱分析,探讨了影响TiO2纳米膜厚度和禁带宽度的各种因素。实验结果表明:溶胶的陈化时间、膜的热处理温度、涂膜层数等都将直接影响二氧化钛薄膜的紫外可见光谱和禁带宽。     

La+掺杂纳米TiO2薄膜的制备及降解烟雾性能研究

以钛酸丁酯为原料采用溶胶凝胶法制备了金属镧离子掺杂的纳米二氧化钛溶胶通过拉提-浸渍的方法将其负载到载玻片上,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对薄膜进行表征。研究了镀膜层数,焙烧温度对薄膜的晶型、表面形貌及吸附降解香烟烟雾性能的影响。结果表明,经过500℃热处理后的适量掺杂镧离子的二氧化钛主要以锐钛矿晶型存在,在紫外光照射下对香烟烟雾有很好的吸附降解作用。     

国内纳米二氧化钛制备的研究进展

纳米二氧化钛由于其许多优异的性质而显示出日益广阔的应用前景,纳米二氧化钛的制备因此成为研究的热点之一。主要对我国在纳米TiO2粉体、纳米TiO2薄膜、一维纳米TiO2及其阵列的制备研究工作进行了综述,指出了当前在制备研究方面存在的不足,展望了今后的主要研究方向。     

TiO2薄膜和多孔薄膜的溶胶-凝胶法制备与表征

本文以钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、去离子水、盐酸和聚乙二醇(PEG)1000为原料,采用溶胶-凝胶法和旋转涂膜工艺,在玻璃基底上制备纳米TiO2薄膜和TiO2多孔薄膜。利用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外-可见光谱仪(UV-Vis)对薄膜进行分析表征。结果表明,实验制备的TiO2粉体为锐钛矿晶型,纳米TiO2薄膜的平均粗糙度为17.2nm,TiO2多孔薄膜平均粗糙度为1.55 nm。TiO2多孔薄膜有较高的透射性和光催化活性,可直接用于光催化降解有机物等领域。     

纳米TiO2-CeO2复合薄膜的结构和光学性能

采用射频磁控溅射法在柔性基体聚对苯二甲酸乙二醇酯上制备了纳米TiO2-CeO2复合薄膜.采用x射线衍射仪、扫描电镜和紫外-可见光谱仪研究了薄膜的物相结构、表面形貌和镀膜样品的紫外-可见光透过率及光学能隙.结果表明:沉积态的薄膜为非晶态,经150℃退火处理12h后,转化为良好的晶态,薄膜中主要含有锐钛矿结构TiO2,未出现CeO2的特征峰.随退火时间的延长及CeO2含量的增加,复合薄膜表面的球形晶粒数量增多,尺寸增大,且复合薄膜的透光率增加,禁带宽度减小.特别是当CeO2质量分数为10%,退火处理时间为12h时,晶粒尺寸为120nm,薄膜表面结晶最好;吸收边波长和截止波长均发生红移,分别从常温下的431,338 nm增加至554,351 um,禁带宽度仅为(2.62±0.05)eV,提高了薄膜对太阳光或可见光的利用率.     

PMMA/TiO2纳米复合材料的性能研究

利用偶联剂钛酸正丁酯对纳米二氧化钛颗粒进行预处理, 而后通过原位聚合制备了表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的纳米二氧化钛粉体. 通过红外光谱(FI-IR)、热重分析(TG)、差热扫描(DSC)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等研究了PMMA/TiO2有机-无机纳米复合材料的结构和性能.结果表明,PMMA包覆在TiO2的表面,包覆率为38.44%;PMMA/ TiO2纳米复合材料的起始分解温度和玻璃化温度分别为337 ℃和138 ℃,平均粒径为22.7 nm.表面改性后的纳米二氧化钛颗粒在有机溶剂中具有良好的分散稳定性能,同时确定了原位聚合PMMA/TiO2的最佳工艺条件为改性剂的用量15.8%,超声聚合反应时间1.5 h,反应温度为80 ℃.     

纳米二氧化钛自洁瓷砖的制备方法研究

采用钛酸丁酯作为成膜前驱体,乙醇作为溶剂、乙酰丙酮作络合试剂制备了稳定、均匀、透明的TiO2溶胶;以5 cm/min的速度浸渍提拉镀膜,80℃干燥10 min,480℃下灼烧3 h,冷却,获得具有均匀的纳米二氧化钛薄膜的自洁瓷砖。该法方便、快捷,自洁效果较为理想。     

TiO2薄膜和多孔薄膜的溶胶-凝胶法制备与表征

本文以钛酸丁酯[Ti（OC4H9）4]、去离子水、盐酸和聚乙二醇（PEG）1000为原料,采用溶胶-凝胶法和旋转涂膜工艺,在玻璃基底上制备纳米TiO2薄膜和TiO2多孔薄膜.利用原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）和紫外-可见光谱仪（UV-Vis）对薄膜进行分析表征.结果表明,实验制备的TiO2粉体为锐钛矿晶型,纳米TiO2薄膜的平均粗糙度为17.2nm,TiO2多孔薄膜平均粗糙度为1.55 nm.TiO2多孔薄膜有较高的透射性和光催化活性,可直接用于光催化降解有机物等领域.     

纳米TiO_2薄膜的制备及其光谱特性研究

采用溶胶凝胶法和旋转涂膜工艺,以普通玻璃为衬底,制备均匀、透明的TiO2纳米薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和紫外可见光谱(UV/vis)对TiO2进行表征。通过500℃、600℃、700℃、800℃和900℃恒温烧结2h后XRD测试表明:经500°C退火得到TiO2粉末为锐钛矿晶相,800℃转化为金红石相结构,900℃出现了金红石相与板钛矿相的混合晶相。通过AFM观测,薄膜的平均粗糙度为1.71nm。通过紫外可见光谱分析,探讨了影响TiO2纳米膜厚度和禁带宽度度的各种因素。结果表明:涂膜次数、热处理温度等将直接影响二氧化钛薄膜的紫外可见光谱和禁带宽度。     

基于硝酸铵气孔诱导剂的多孔TiO2薄膜的制备

采用在TiO2溶胶中加入硝酸铵的方法并通过浸渍-提拉技术制备了气孔修饰的TiO2薄膜。气孔的形成与溶胶液膜中硝酸铵诱导的分相现象相关,硝酸铵一方面抑制了干燥过程中凝结水分的挥发,另一方面增大了水相的表面张力,促使了水以球形水珠的形态分散在湿凝胶的表面,水珠挥发后形成气孔。所制备的气孔修饰的TiO2薄膜表现了超亲水性能。随着硝酸铵用量的增加,薄膜表面气孔的分布密度增大,可见光的透过率减小。增加涂膜次数可以获得多层次网络气孔结构的表面形态,多层次气孔结构的多次散射有利于提高可见光的透过性能。     

利用超亲水材料进行构筑物温度调节的应用研究

以钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法,在玻璃基板上制备了TiO2-PDMS复合薄膜,对其亲水性能进行了考察.在自制的构筑物模型表面制备TiO2-PDMS复合薄膜,在室外环境下,通过散水在构筑物表面形成极薄的水膜层,利用水膜的快速蒸发进行构筑物的温度调节.结果表明：在有散水的条件下,构筑物表面可长期保持超亲水状态,涂膜与未涂膜的构筑物相比,其内部温度平均低7℃左右,实现了构筑物内部温度的有效调节.     

Tribomechanical and microstructural properties of cathodic arc-deposited ternary nitride coatings

Sintered carbides are promising materials for surfaces that are exposed to extreme wear. Owing to their high service load, ceramic-based thin films are coated on carbides using different techniques. In this study, non-toxic and cobalt-free powder metallurgy-sintered carbide samples were coated with TiN, TiAlN, CrAlN, and TiSiN ceramic-based thin film coatings by cathodic arc physical vapor deposition. The microstructure (phase formation, coating thickness, surface roughness, and topography), mechanical properties (hardness, modulus of elasticity, and plasticity indices), and tribological properties (nanoscratch and wear behavior) of the thin film coatings were investigated. No cracks or defects were detected in these layers. The ceramic-based ternary nitride thin film coatings exhibited better mechanical performance than the TiN coating. The TiN thin film coating had the highest average surface roughness, which deteriorated its tribological performance. The ternary nitride thin film coatings exhibited high toughness, while the TiN thin film coating exhibited brittle behavior under applied loads when subjected to nanoscratch tests. The wear resistance of the ternary nitride coatings increased by nearly 9–17 times as compared to that of the TiN coating and substrate. Among all the samples investigated, the substrate showed the highest coefficient of friction (COF), while the TiSiN coating exhibited the lowest COF. The TiSiN thin film coating showed improved mechanical and tribological properties as compared to other binary and ternary nitride thin film coatings.     

纳米TiO2薄膜光催化降解罗丹明B的研究

本文采用sol-gel法制备了TiO2溶胶,以载玻片作为底材,用提拉法镀膜,经高温热处理后得到了TiO2纳米晶薄膜。采用XRD、SFM研究了薄膜的物相及其结构特征,UV-vis研究了薄膜的光吸收特性,以罗丹明B溶液作为目标反应物,研究了溶胶的浓度、pH值以及热处理气氛对TiO2薄膜光催化性能的影响。     

TiO2薄膜纳米改性搪瓷表面光泽影响的研究

采用溶胶-凝胶法制得稳定的淡黄色透明TiO2溶胶溶液,通过浸渍提拉法在搪瓷表面制备TiO2薄膜。研究了在搪瓷表面涂有不同层数的TiO2薄膜对其光泽度的影响,同时还采用XRD和SEM分析了搪瓷表面TiO2薄膜的晶体结构和显微形貌。结果表明,薄膜在400℃热处理1 h后,具有完整的锐钛矿相和良好的光学性能;不同层数的TiO2薄膜对搪瓷表面的光泽度产生了显著的影响。     

亲水性无定型TiO_2/SiO_2薄膜及其强化传热性能研究

采用溶胶-凝胶技术在传热管表面涂覆TiO2/SiO2复合溶胶涂层,并通过优化热处理温度和干湿交替处理工艺,提升涂层的亲水性能和强化传热性能。试验结果显示,在热处理温度为200℃时,凝胶涂层以无定型结构为主;热处理试样经过6次干湿交替处理后,即可使表面接触角降低到10°左右;传热管表面较好的润湿性能,可显著提升降膜式换热器的换热效率。     

热处理温度对纳米TiO2薄膜光催化性能的影响（英文）

以TiCl4为原料,氨水为沉淀剂,采用水解沉淀法在硅藻土基多孔陶瓷上负载了TiO2薄膜。通过热重–差示扫描量热分析、X射线衍射对经不同温度热处理的样品进行了表征,探讨了热处理温度对TiO2晶相、晶粒尺寸等因素的影响。以甲醛为目标降解物,考察了热处理温度对TiO2光催化性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,薄膜由锐钛矿型转变为金红石型,TiO2晶粒尺寸由6.5 nm(350℃)增加到52.8 nm(1 000℃);经750℃热处理的薄膜组成中出现金红石相,温度升至1 000℃,锐钛矿型TiO2完全消失;经550℃热处理的TiO2光催化效果最好,在1 m3环境仓内,8 W紫外灯下光照240 min,初始浓度0.526 mg/m3的甲醛去除率达到95.2%。