TiO_2NTs/Sb-SnO_2-Ni电极制备与电化学处理废水性能

采用阳极氧化法制备二氧化钛纳米管(TiO_2NTs)电极基底,使用热分解方法制备了Ti/Sb-SnO_2-Ni和TiO_2NTs/Sb-SnO_2-Ni两种电极。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学工作站等分析仪器分别研究了基底对电极表面结构、组分和电化学性能的影响。采用阳极快速寿命测试法对电极进行寿命测试,并以亚甲基蓝为模拟污染物研究了电极的电催化性能。研究结果表明,TiO_2NTs为基底可有效改善电极表面结构,从而提高电极的寿命和催化性能。相比平板钛基底,TiO_2NTs为基底电极活性层负载量增加,寿命增加了2.5倍,对亚甲基蓝的降解速率提高了1.5倍。     

RGO/In_2S_3复合修饰TiO_2纳米管阵列及其光催化应用

采用脉冲电沉积法将In_2S_3纳米粒子沉积在TiO_2纳米管阵列(NTs)上,得到In_2S_3–TiO_2 NTs。然后通过脉冲电沉积法将石墨烯薄膜修饰在In_2S_3–TiO_2 NTs上,制备出RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs复合材料。通过光电流测试和2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)降解试验表征了RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs的光电性能和光催化性能。结果表明:相对于纯TiO_2 NTs,RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs复合材料的光生电子-空穴对的复合率更低,对可见光的吸收更强。光催化180 min后,RGO/In_2S_3–TiO_2 NTs复合材料对2,4-D的降解效率高达93.36%,重复使用5次后仍有90.70%。     

金掺杂TiO2纳米管的制备及其低温CO氧化催化性能

在NaOH溶液中水热处理TiO2粉末得到高比表面积的TiO2纳米管,通过浸渍-沉积法制备金掺杂TiO2纳米管(Au/TiO2 NTs).通过BET、XRD和TEM等手段对所得材料进行表征,并测定Au/TiO2 Nts对CO氧化的催化性能.载体的形态、制备过程中HAuCl4溶液的pH值、灼烧温度以及气氛、金含量对Au/TiO2 NTs的活性影响极大.     

黑色TiO2纳米管在光电催化中的应用研究进展

由于TiO_2纳米管列具有无毒性,并且具有光学性能好、比表面积大、耐腐蚀、成本低等优点,成为目前应用最广泛的光催化材料之一。同时与其它结构形态的TiO_2相比,TiO_2纳米管具有理想的一维几何形状,这种一维几何形状可以有效地进行电荷转移。黑色TiO_2首次是在2011年由chen及其团队研发出来,随后在此基础上人们制备了黑TiO_2纳米管。黑TiO_2纳米管作为新型半导体材料具有较低的禁带宽度和较高的可见光吸收率。因而是一种很有前途的光催化剂。     

C/TiO_2纳米复合材料的制备及其光催化性能研究

无机纳米金属氧化物TiO_2由于其独特的理化性质在各方面的应用得到了广泛的研究。但是由于其禁带宽度较大仅能利用太阳光中较少的紫外光部分,量子效率低,阻碍了其光催化技术的应用,为了提高光催化效率,往往将TiO_2进行复合、掺杂改性和构建新型窄禁带化合物。本文采用水热合成的方法制备C/TiO_2纳米复合材料,通过X射线衍射、透射电子显微镜、X光电子能谱、拉曼等现代分析测试技术,对所做材料的微观结构进行分析表征。结果表明,通过水热合成法制备的C/TiO_2纳米复合材料,可以提高TiO_2光催化活性,抑制高温下TiO_2晶型的转变,具有高的比表面积和吸附能力等,且在光催化微生物灭菌方面应用效果明显。     

C/TiO_2纳米复合材料的制备及其光催化性能研究

无机纳米金属氧化物TiO_2由于其独特的理化性质在各方面的应用得到了广泛的研究。但是由于其禁带宽度较大仅能利用太阳光中较少的紫外光部分,量子效率低,阻碍了其光催化技术的应用,为了提高光催化效率,往往将TiO_2进行复合、掺杂改性和构建新型窄禁带化合物。本文采用水热合成的方法制备C/TiO_2纳米复合材料,通过X射线衍射、透射电子显微镜、X光电子能谱、拉曼等现代分析测试技术,对所做材料的微观结构进行分析表征。结果表明,通过水热合成法制备的C/TiO_2纳米复合材料,可以提高TiO_2光催化活性,抑制高温下TiO_2晶型的转变,具有高的比表面积和吸附能力等,且在光催化微生物灭菌方面应用效果明显。     

Fe3O4@TiO2核壳材料的制备及光催化性能研究

以Fe_3O_4为核合成了具备光催化活性和磁性的Fe3O4@mTiO_2核壳结构复合材料,并研究其光催化性能。在Fe3O4纳米颗粒表面包覆TiO_2壳层,改变钛酸四丁酯(TBOT)用量调控TiO_2壳层厚度,结果显示,当TBOT用量为0.35 g时可获得具有最佳壳层厚度的Fe3O4@Ti O2核-壳材料。随后,利用水热法将无定型TiO_2转变为锐钛矿型TiO_2,获得了具有高比表面积和光催化活性Fe3O4@Ti O2核壳材料,并以亚甲基蓝作为模型分子评估其光催化性能。     

高稳定性金红石型TiO_(2)-SiO_(2)载体的制备及表征

采用均匀沉淀法制备金红石TiO_(2)纳米颗粒,再通过溶胶-凝胶法制备一系列不同TiO_(2)含量的金红石型TiO_(2)-SiO_(2)纳米复合物载体,利用比表面积及孔径分析仪、XRD、SEM、FT-IR、UV-vis DRS等对载体结构进行表征,考察TiO_(2)-SiO_(2)载体的高温稳定性。结果表明,TiO_(2)-SiO_(2)载体具有较大的比表面积和典型的SiO_(2)凝胶孔结构,其中的TiO_(2)晶型和晶粒尺寸与纯TiO_(2)相同。高温焙烧后,与纯TiO_(2)发生严重烧结相比,TiO_(2)-SiO_(2)载体表现出优异的高温稳定性,复合材料中的SiO_(2)发生轻微烧结,比表面积和孔容基本不变,其中的TiO_(2)仍保持高分散性,晶粒尺寸不变。TiO_(2)-SiO_(2)载体中未生成Ti-O-Si化学键,而且复合结构对金红石TiO_(2)的能带结构影响较小,TiO_(2)和SiO_(2)只是纳米尺度上的混合,所以SiO_(2)的空间结构是提高TiO_(2)颗粒高温稳定性的主要原因。     

煤基双电层电容器电极材料研究现状

电极材料结构对其电化学性能影响较大,具备合适的孔隙结构以及比表面积是双电层电容器电极电化学性能优异的前提。增加其某些表面官能团可以提升电极对电解液的浸润性,提升其的电化学性能。灰分的脱除对于改善其电化学性能具有显著作用。高石墨化程度的电极材料可以降低双电层电容器的内阻,提升双电层电容器的功率密度;无定型碳材料则具备比表面积高、孔隙发达等优势,因此电极材料石墨化程度对其电化学性能的影响机制尚无定论。     

二氧化锰/石墨烯复合电极材料

MnO2是一种极具潜力的超级电容器用电极材料,但因其结构形貌复杂多变、电导率较差,限制了其电化学性能的发挥。石墨烯虽然具有高电导率和大的比表面积等优良特性,但是石墨烯的堆叠聚集降低了其有效比表面积和电导率,导致其实际比电容远远低于理论值。针对这一问题,将MnO2和石墨烯相结合可以提高石墨烯的有效比表面积和比容量,充分利用各自的性能相互补偿,以提高复合电极的电化学性能。综述了MnO2/石墨烯复合电极的制备方法和研究现状,同时提出了MnO2/石墨烯复合电极的发展建议。     

TiO_2/石墨烯的制备及光催化降解亚甲基蓝效能研究

针对二氧化钛(TiO_2)在光催化反应当中电子和空穴复合快、比表面积小、可见光催化效率低的问题,以钛酸四丁酯(TBT)和石墨烯(GR)为原料,通过溶胶凝胶法制备了TiO_2/石墨烯,采用XRD、XPS、SEM、BET、UV-VIS等相关测试手段表征。通过在低功率18W LED白光灯照射下降解亚甲基蓝(MB)对TiO_2/GR的光催化性能进行评价。高温煅烧TiO_2/GR未使GR氧化,而TiO_2/GR中的TiO_2从锐钛矿型(450℃-650℃)转为锐钛矿型和金红石型混晶存在(750℃)到达850℃转为金红石型。TiO_2/GR的表面结构,由球状的TiO_2分散在GR上,比表面积(SBET)达到220.60m~2/g,较TiO_2 的SBET增大了37.8%;禁带宽度变窄(1.74eV)吸收边明显"红移",可见光照射下MB的降解率为66.4%,相比TiO_2提高了22.1%,与未复合的相比,在可见光下催化性能得到了显著提高。     

B掺杂TiO_2纳米管的制备及光催化性能研究

采用水热法合成锐钛矿型B掺杂的TiO_2纳米粉,并进一步制得B/TiO_2纳米管,采用XRD、TEM、SEM、EDS、FTIR、UV-Vis、BET及PL等对B/TiO_2纳米管进行表征,并研究了其对罗丹明B的光催化降解性能。结果表明,B/TiO_2纳米管的比表面积较大且达到267m~2·g~(-1),平均孔径为4.85nm,长度为200~500nm,分散能力好,光催化活性高;B/TiO_2纳米管对罗丹明B的光催化性能明显优于TiO_2纳米管。     

超级电容器RuO_2及其金属氧化物复合电极材料的研究现状

本文综述了超级电容器RuO_2电极材料及其TiO_2、SnO_2、Co_3O_4、MnO_2及NiO_2等过渡族金属氧化物复合电极材料的研究进展,结果表明仅从制备方法上提高RuO_2电极材料的综合性能存在局限性,难以获得到高比电容、低成本的电极材料。采用过渡族金属氧化物掺杂RuO_2基电极材料,在性能与成本上获得了一定的进展,但是还没有真正达到降低成本与改善性能的双重作用。同时寻求性能较为优良、成本低廉的电极材料仍将成为当今超级电容器电极材料的研究热点。     

p-Cu_2O/n-TiO_2纳米管复合电极的制备及其光电性能

采用二次阳极氧化法制备结构规整的TiO_2纳米管阵列,进一步采用恒电流电化学沉积Cu_2O制备纳米管阵列异质结复合电极Cu_2O/TiO_2。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等对样品进行表征。SEM结果表明TiO_2纳米管垂直排列在基底Ti上,管径约为50 nm,管长约为1μm左右,Cu_2O以颗粒状均匀地沉积在TiO_2纳米管阵列上;XRD结果表明TiO_2为锐钛矿晶型,而沉积的Cu_2O为立方型;XPS结果表明Cu_2O/TiO_2中Cu和Ti分别以Cu~(1+)和Ti~(2+)的形式存在;UV-vis DRS结果表明沉积Cu_2O的电极材料的吸光范围由紫外区扩展到紫外-可见区。光电性能测试结果表明:制备的Cu_2O/TiO_2复合电极具有良好的光电分解水的活性,其光电流密度是TiO_2电极的2倍以上。Cu_2O沉积量为5.18×10-7mol时,Cu_2O/TiO_2的光转化效率可达0.41%(0.735 V vs.RHE)。采用焙烧方法改善Cu_2O/TiO_2电极性能,在373 K下空气中焙烧0.5 h,电极的光转化效率可达0.65%(0.759 V vs.RHE)。最后考察了CT-0.1-373和CT-0.1电极的稳定性,经连续100次线性伏安(LSV)扫描,CT-0.1-373的光转化效率为0.64%(0.762 V vs.RHE),而未经焙烧处理的CT-0.1电极,经100次LSV扫描光转化效率值降低至0.38%(0.767 V vs.RHE),结果表明低温焙烧处理不仅可显著提高Cu_2O/TiO_2复合电极的光电活性,也可改善其稳定性。     

石墨烯基复合电极在非对称超级电容器中的研究进展

非对称超级电容器(ASCs)因电化学性能更为优异而成为近几年来的研究热点,石墨烯作为一种新颖的二维碳材料,具有比表面积大、导电性高、力学性能好和化学稳定性优异等优点,是非对称超级电容器复合电极的一类理想载体材料。本文综述了近几年来石墨烯基复合电极在非对称超级电容器中的应用状况,认为比表面积更大、导电性更好的石墨烯将会促进石墨烯基复合电极在超级电容器中的应用与发展,也会提高石墨烯基非对称超级电容器的性能。指出将金属氧化物、导电聚合物、金属氢氧化物以及金属硫化物纳米化,使之兼具大的有效面积、丰富的氧化还原活性位点等特点,从而提高复合材料的比电容,是石墨烯基复合电极的研究重点。     

陶瓷粒子负载TiO_2电催化氧化2,4-二硝基甲苯废水

采用溶胶-凝胶法制备了负载型TiO_2陶瓷粒子电极。通过SEM和XRD对TiO_2负载前后的粒子电极进行表征,对比了二维与三维电极法对目标污染物2,4-二硝基甲苯(DNT)的电催化降解性能,考察了电流密度、初始p H、负载TiO_2粒子投加量对DNT去除率的影响。结果表明:负载TiO_2陶粒作为粒子电极的三维电极对DNT的去除率明显高于二维电极;电流密度为20 m A/cm2、初始p H为7.0、TiO_2/陶粒投加量为30 g的条件下,20 min时DNT去除率达到57.4%,120 min后基本能降解完毕。重复实验发现负载TiO_2陶粒的稳定性较高。     

核桃壳制备活性炭的电化学性能研究

活性炭商业应用于超级电容器,由于其高比表面积,良好的热性能和导电性,良好的抗腐蚀性,稳定性高,成本低,因此在这个领域活性炭的研究作为电极材料一直是热门话题。以核桃壳为原料,采用ZnCl2活化法制备活性炭（AC）,用氮气吸附法对活性炭的孔结构和表面官能团进行了分析。以活性炭为电极材料制备炭电极,利用恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗等电化学测试方法研究其电化学性能及其与活性炭材料结构的关系。     

电压区间及开路电压对电容去离子性能影响研究

探究三电极工作体系下电压区间及开路电压对电化学除盐性能研究。选择活性炭、TiO_2/活性炭两种电极材料作为研究对象,依据体系的开路电压,设置不同的工作电压区间,采用循环伏安法获得电极的比电容值。结果表明,工作电压区间越大,电极比电容越大;越远离开路电压的电压区间,电极比电容越大。同时,TiO_2在特定烧结温度下,具有特定的晶形结构并呈现出不同的表面电位。300℃时,TiO_2颗粒表面电位最小(负值),Ti O_2/活性炭电极比电容最大。由此可见,改变电极材料的工作电压区间,可有效提高电化学除盐效率。     

石墨烯/TiO_2复合材料光催化降解有机污染物的研究进展

石墨烯是一种新型的碳纳米材料,具有超大的比表面积和优良的导电性能,将石墨烯与TiO_2复合可显著提高复合材料的光催化性能,在光催化领域具有广泛的应用前景。主要介绍了石墨烯/TiO_2复合纳米材料的制备方法以及在光催化降解有机污染物方面的应用,并分析了石墨烯/TiO_2复合材料促进光催化机理,最后对石墨烯/TiO_2复合光催化剂未来的发展趋势提出了展望。     

TiO_2/石墨烯基复合光催化材料的研究进展

二氧化钛是一种广泛使用的光催化材料,具有无毒、稳定的化学性能以及成本较低等优点,但TiO_2能带间隙较大,只有在紫外光激发下才有光催化降解的能力,对可见光的利用效率不高,并且TiO_2中电子-空穴对易快速复合,研究工作者们采用石墨烯与TiO_2进行复合,以拓宽TiO_2光响应范围和抑制电子-空穴对的复合。本文介绍了TiO_2与石墨烯的二元、三元复合光催化材料的研究进展,以期为TiO_2/石墨烯复合光催化材料的应用提供参考和借鉴。