纳米二氧化钛薄膜的制备及其光催化性能

采用水热法制备了纳米二氧化钛溶胶,然后采用旋涂法制备了其纳米薄膜。通过X-射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对样品进行了表征;XRD结果表明:通过控制反应条件可以制备不同晶型的纳米二氧化钛。AFM的表征结果表明:所制备的混晶型二氧化钛粒径在32 nm以下,锐钛矿型的二氧化钛粒径在4 nm以下,掺杂二氧化硅的二氧化钛粒径在160 nm以下,掺杂负离子粉的二氧化钛粒径在10 nm以下。对甲基橙的降解实验表明:掺杂负离子粉的二氧化钛的光催化性能最好。     

Cr3+掺杂TiO2粉末的水热制备及光催化活性

以钛酸四丁酯为钛源,采用水热法制备了铬离子掺杂的TiO2纳米粉末光催化剂。通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM),高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和比表面积(BET)等方法对新制备的二氧化钛粉末进行表征。新制二氧化钛的光催化活性通过在紫外光照射下光催化降解室温下空气中的丙酮来表征。研究并探讨了Cr3+掺杂浓度对二氧化钛粉末的微结构和光催化活性的影响。实验结果表明,制备的掺杂浓度0.5%的Cr3+-TiO2纳米粉末具有最好的光催化活性。     

纳米氧化钛氧化硅复合光催化剂的制备及表征

以硅酸钠、硫酸钛为原料，添加乙二醇单甲醚，采用沸腾回流水解法，制备出二氧化钛-二氧化硅复合光催化剂。讨论了二氧化钛-二氧化硅复合光催化剂的最佳制备条件，并用XRD、XPS、TEM、BET等手段对样品进行了表征。结果表明，所制备的二氧化钛-二氧化硅复合光催化剂，由锐钛矿型二氧化钛和无定型二氧化硅组成，粒径在10nm左右。     

镝离子掺杂纳米二氧化钛空心球的合成及其光化学性能

以钛酸四丁酯为钛源,利用水热制备的纳米碳球为模板,通过超声辅助法合成了不同镝掺杂量的二氧化钛空心球。通过XRD、SEM、TEM、EDX、UV-Vis和荧光光谱对其形貌和光谱性质进行了表征,并讨论了镝掺杂前后对产物结构形貌的影响。研究结果表明,利用碳球为模板制备的镝掺杂的二氧化钛球尺寸可控且在430 nm附近发出宽而强的蓝光。     

一锅法合成C@TiO2复合材料及其可见光催化性能研究

通过简单、绿色的一锅法,在水热条件下合成了高活性纳米C@TiO2光催化剂。对样品进行了透射电镜(TEM)分析、X射线能量色散谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)分析、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)分析、BET分析及在可见光照射下光催化性能测试。结果表明,采用一锅法可以将碳均匀负载在二氧化钛纳米粒子表面;葡萄糖的存在可以抑制金红石矿和板钛矿晶型二氧化钛的产生,有利于形成锐钛矿晶型二氧化钛;XPS结果表明碳未掺杂到二氧化钛晶格中。C@TiO2复合材料可以吸收全光谱范围的可见光,并且在可见光照射下具有良好的光催化活性。分析表明碳与二氧化钛表面的化学作用有效促进了材料的可见光催化性能。此材料合成方法简单、绿色,可见光催化效果好,有较好的工业应用前景。     

微波辅助法制备改性纳米TiO_2的实验研究

以Ti(SO4)2为原料,氨水为沉淀剂和氮源,采用微波辅助水热法制备了氮掺杂的改性纳米TiO2粉体。分别采用XRD、XPS、UV-Vis漫反射、TEM等方法对所制备的粉体进行了表征。以紫外灯为光源、甲基橙溶液为目标污染物研究了所制备产物的光催化活性。结果表明,微波辅助法制备的氮掺杂型TiO2样品经XRD分析均为锐钛矿相,由XRD计算得出的颗粒尺寸与TEM的分析结果基本一致,粒径在5～10 nm之间。样品的XPS分析表明,N1s峰在399 eV附近,N以N-Ti-O的形式存在于TiO2中。经UV-Vis漫反射光谱分析显示,所制样品吸收边发生了明显红移,对400～500 nm的可见光有一定的吸收率。光催化实验结果显示微波辅助法制备的掺氮TiO2粉体表现出较高的光催化活性。     

超声分散法制备含锰的二氧化钛光催化剂及其表征

以钛酸四丁酯为主要原料,硫酸锰溶液为掺杂剂,采用超声分散法制备了含锰的二氧化钛光催化剂。并用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对粉体的结构、粒径大小、物相、形貌等进行了表征。经500℃焙烧2h后,锰掺杂的二氧化钛粉末为锐钛型结构,其平均粒径为13nm,由于在XRD图谱上未发现有新相的生成,因此,可知锰离子是经过焙烧渗入到了二氧化钛的晶格中,掺杂所引起的变化主要是由于锰离子渗入二氧化钛晶格引起的。     

球形纳米二氧化钛的制备

采用水热法,以钛酸丁酯为钛源,通过控制反应温度、反应时间和加料顺序,制备出平均粒径范围在12nm~50nm的球形TiO_2颗粒。通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对所制备的TiO_2进行了表征。研究结果表明,球形纳米二氧化钛的粒径随反应温度的升高和反应时间的延长而增大;填料顺序对粒径几乎没有影响。     

凝胶网格沉淀法制备纳米氧化锌及其性能研究

以明胶为原料用凝胶网格沉淀法制备了纳米ZnO和铝掺杂纳米ZnO粉体,探讨其最佳制备条件,当反应温度为85℃、明胶浓度为10%时凝胶强度最适宜。利用XRD、TEM等方法对纳米粉体结构和粒径进行表征,并进行ζ-电位分析和气敏性测试。XRD测试结果表明粒子为六方晶系结构,XRD和TEM测试结果表明该粒子的平均粒径在25 nm左右。通过ζ-电位测定表明ZnO等电点在8.0~8.5之间,铝掺杂ZnO的等电点为7.5~8.0之间。气敏性测试表明铝掺杂的氧化锌对三甲胺(TMA)气体敏感,灵敏度达3.0以上,且敏感性与掺杂量有关。     

负载金的掺氮二氧化钛的制备及其可见光催化性能

以纳米管钛酸为前驱体,采用水热法先制备得到新型N掺杂二氧化钛,然后用沉积沉淀法在N掺杂二氧化钛表面负载微量贵金属Au,制备得到负载Au的掺N二氧化钛.利用TEM、XRD、XPS、ESR和DRS等手段研究了样品的形貌、晶体结构、元素化学态和光谱吸收性质.样品光催化活性通过可见光催化降解丙烯进行评价,结果表明,样品N-TiO2和Au/N-TiO2具有明显的可见光(λ≥420 nm)催化活性.ESR结果表明,掺氮过程中生成的束缚单电子的氧空位是样品具有可见光响应的原因.