Photocatalytic oxidation of gaseous benzene over nanosized TiO2 prepared by solvothermal method

Nanosized TiO2 particles were prepared by solvothermal method using tetrabutyl titanate as precursor,ethanol and water as solvents,and a facile immobilization method of nanosized TiO2 particles on woven glass fabric was developed. The samples obtained under various preparation conditions were charac-terized by means of thermo gravimetric analysis(TG) and differential scanning calorimetry(DSC) ,X-ray diffraction(XRD) ,transmission electron microscopy(TEM) ,high resolution-transmission electron mi-croscopy(HR-TEM) ,and Brunauer-Emmett-Teller(BET) . The results show that the cube-shape of TiO2 prepared by solvothermal method has good crystallinity of(101) surface,higher thermal stability and large specific surface area. Scanning electron microscopy(SEM) images confirmed that the immobi-lized TiO2 film was uniformly distributed and clung to the substrate firmly. The photocatalytic activity of the catalysts was tested using photocatalytic oxidation of gaseous benzene. The results show that the TiO2 calcined after solvothermal treatment suffers from lower specific surface area,and hence de-creases its photocatalytic activity. The photocatalytic activities of the TiO2 by solvothermal treatment with or without calcination in degradation 400 mg/m3 benzene are 3.7 and 4.1 times as high as catalyst without solvothermal treatment,respectively.     

纳米SnO2/TiO2半导体薄膜电极的制备及其光电响应性能

采用化学沉积和电镀的方法在ITO导电玻璃表面制备SnO₂/TiO₂纳米半导体薄膜电极,用SEM,XRD进行了物性表征,并用光电流时间曲线、循环伏安法研究了薄膜电极光电流响应随时间、电压的变化情况。研究结果表明,SnO₂的掺杂有助于TiO₂薄膜表面产生的气孔孔径增大,数量变多。此法可制备具有多孔、粒径小于100nm的纳米SnO₂/TiO₂半导体薄膜电极。与纯纳米TiO₂薄膜电极相比,在光照条件下SnO₂的掺杂使得复合薄膜电极在阳极峰电位下的阳极峰电流的响应程度明显大于纯纳米TiO₂薄膜电极响应程度,有利于提高光生载流子的运输和分离效率,并从机理上阐述了光电流响应的提高归因于不同能级半导体之间的耦合效应。     

三乙醇胺对介孔二氧化钛薄膜的光电增强作用

以三嵌段共聚物为模板剂,钛酸正丁酯为无机前驱体,采用溶胶一凝胶法制备了TiO2溶胶,利用提拉法获得了纳米晶介孔TiO2薄膜,对薄膜的制备条件进行了优化。研究表明,将介孔TiO2薄膜电极浸入含有三乙醇胺的缓冲溶液中,在紫外光照射条件下,三乙醇胺作为电子供体,能够显著增强介孔TiO2薄膜电极的光电流强度。     

有机硅/TiO2透明涂层的性能研究

以钛酸正丁酯和多种硅氧烷为前驱物,采用溶胶-凝胶法在聚碳酸酯表面上制备一种高折射率的有机硅/TiO2透明增硬涂层.通过红外光谱仪、原子力显微镜对涂层的结构进行了表征分析,并探讨了TiO2含量对涂层的硬度、附着力、耐擦伤性、折射率等的影响.研究结果表明,制得的涂层对聚碳酸酯具有良好的附着力;涂层具有良好的平整性,可见光范围内的透光率均在90%以上;提高TiO2含量有利于提高涂层的硬度、耐擦伤性和折射率等.当TiO2质量分数在4.99%~32.09%范围内,涂层在576.7 nm处的折射率在1.500 2~1.561 2之间连续可调.     

银/聚吡咯/二氧化钛复合纳米粒的制备与结构表征

以钛酸四丁酯、硝酸银和吡咯为原料采用溶胶-凝胶法制备了银/聚吡咯/二氧化钛(Ag/PPy/TiO2)复合纳米粒,考察了PPy单体用量、原料配比等因素对制备复合纳米粒的影响。运用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱仪(FTIR)等测试方法对复合纳米粒进行了表征。结果表明,Ag/PPy/TiO2复合纳米粒具有棒状的核壳结构,聚吡咯包覆在Ag和TiO2纳米粒子的表面。     

壳聚糖/nano-TiO2/TiO2 sol-gel固相微萃取膜的制备及其应用

以壳聚糖与钛酸丁酯为原料,通过溶胶-凝胶的方法,合成了壳聚糖/TiO2溶胶,采用交替涂布壳聚糖/TiO2溶胶和纳米TiO2的乙醇溶液于载玻片上,制得了壳聚糖/nano-TiO2/TiO2 sol-gel固相微萃取膜.以6种有机磷农药为分析对象,采用气相色谱法考察了固相微萃取膜的萃取特性.在最优化条件下,有机磷农药的检出限达4.4-41 ng/L,相对标准偏差小于6.5%.该方法用于环境水样中有机磷农药的测定,获得良好的结果.     

Ag 掺杂TiO2薄膜的低温制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为钛前驱体,硝酸银为银物种掺杂给体,采用溶胶—凝胶法低温制备经Ag+掺杂改性的TiO2溶胶,并采用旋涂法在普通盖玻片上制备TiO2薄膜,用XRD、FTIR等测试手段对制备的样品进行表征。以2,4-二氯苯酚为模拟污染物,考察了Ag+-TiO2薄膜的光催化活性。结果表明:掺杂Ag+对TiO2的晶型转变有影响,可促进锐钛矿相向金红石相转变;银物种以Ag2O与Ag2TiO3形式存在。在实验条件下,掺杂Ag+的摩尔分数为1.5%时,其光催化性能最好,且薄膜的光催化重复使用性能良好。     

CTAB微乳体系低温合成纳米TiO_2及其光催化性能的研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正己醇/水微乳体系低温陈化合成纳米TiO2,对微乳体系相行为做了初步的研究,并用X射线衍射、热重分析法等对其结构进行了表征.以甲基橙的光降解性能评价了其光催化性能,讨论了低温陈化与光催化活性的关系.光催化实验表明低温陈化制备的TiO降解甲基橙的能力优于纯TiO.     

铜钕共掺杂纳米Ti02光催化降解偏二甲肼废水

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备纯纳米TiO2和铜掺杂、钕掺杂、铜钕共掺杂TiO2,用X射线衍射、傅里叶红外光谱对其进行表征,用15W紫外灯作光源,20mg/L的偏二甲肼污水作为光催化反应模型污染物,研究TiO2的光催化性能,考察掺杂量对降解率的影响,结果表明,掺杂改变了TiO2的晶胞参数,提高了TiO2的光催化活性,共掺杂具有协同效应,共掺杂样品中铜离子摩尔分数为2.0%,钕离子摩尔分数为1.5%时其光催化性能最好.在25℃下,偏二甲肼废水质量浓度为20mg/L,加入催化剂质量浓度为0.6g/L,降解60min时,偏二甲肼废水的降解率达到93.4%.     

Effect of TiO<Subscript>2</Subscript> pigment gradation on the properties of thermal insulation coatings

This study was designed to evaluate the thermal performance and mechanical properties of coatings with different gradations of TiO₂ pigments. The solar reflectance, cooling performance, wash resistance, and film adhesion strength of the coatings were investigated. The influence of TiO₂ powder gradation on the final properties of the coatings was studed. The solar reflectance and the thermal insulation were observed to increase with increasing content of nanosized TiO₂. The mechanical properties of the coatings, such as their wash resistance and film adhesion strength, were observed to increase with increased incorporation of nanosized TiO₂. Such improvements in the properties of the coatings were attributed to the greater specific surface area and lower thermal conductivity of nanosized TiO₂ particles compared to normal TiO₂ particles.     

纳米太阳能电池研究进展

介绍了染料敏化 Ti O2 纳米太阳能电池的结构 (主要包括透明导电基片、纳米Ti O2 薄膜、染料敏化剂、电解液和透明对电极几个部分 )及其工作原理。同时指出了液态电解质的缺陷并提出全固态太阳能电池已成为一个重要研究方向 ,其研究中心是寻找更好的空穴传输材料 ,主要介绍了其中的 p-型半导体、导电聚合物及高分子凝胶电解质等 ,另外也介绍了 Ti O2 纳米晶膜的改进 ,并对纳米太阳能电池的研究进展及其现状进行了综述和展望。     

Synthesis of crystalline perovskite-structured SrTiO<Subscript>3</Subscript> nanoparticles using an alkali hydrothermal process

We report an experimental route for synthesizing perovskite-structured strontium titanate (SrTiO₃) nanocubes using an alkali hydrothermal process at low temperatures without further heating. Furthermore, we studied the influence of heating time (at 180℃) on the crystallinity, morphology, and perovskite phase formation of SrTiO₃. The SrTiO₃ powder, which is formed via nanocube agglomeration, transforms into cubic particles with a particle size of 120–150 nm after 6 h of hydrothermal sintering. The crystallinity and percentage of the perovskite phase in the product increased with heating time. The cubic particles contained 31.24at% anatase TiO₂ that originated from the precursor. By varying the weight ratio of anatase TiO₂ used to react with the strontium salt precursor, we reduced the anatase-TiO₂ content to 18.8at%. However, the average particle size increased when the anatase-TiO₂ content decreased.     

颗粒活性炭负载TiO_2薄膜的制备与性能研究

研究了溶胶 -凝胶法制备以颗粒活性炭为载体的 Ti O2 膜 (Ti O2 /GAC) .通过筛选膜组成和考察各组成的相对含量 ,确定了溶胶 -凝胶体系的最佳组成 ;通过考察涂层次数、涂层方式、煅烧温度、保温时间等因素的影响 ,确定了涂膜工艺的最佳方案 .对所制备的负载 Ti O2 的活性炭进行了吸附性能和光催化降解性能考察 .结果表明 ,涂膜之后的活性炭具有良好的光催化降解性能 ,且原有的吸附性能受影响甚小 .膜稳定性试验表明 ,历经 1 0 h (每小时 1次 ) H2 SO4/Na OH洗涤 ,碱洗使光催化降解性能有所下降 ,酸洗则无明显影响     

Ag纳米颗粒修饰TiO2阵列薄膜的制备及其气敏性能研究

以钛酸丁酯为钛源,用水热法在透明导电衬底FTO上制备金红石相TiO2纳米阵列薄膜,以AgNO3为银源,用化学还原法制备尺寸可控的金属Ag纳米颗粒,将所制备的金属Ag颗粒修饰TiO2纳米阵列薄膜.研究Ag纳米颗粒的表面修饰对TiO2纳米阵列薄膜气敏性能的影响.实验结果表明,室温下,18nm金属Ag纳米颗粒修饰后的薄膜对氢气的灵敏度增加,响应和恢复时间减小,气敏性能明显优越于修饰前的薄膜.     

Preparation of porous nanocrystalline TiO2 electrode by screen-printing technique

Different paste has been used for preparing porous TiO2 thin film by screen-printing technique, the main component of it comes from commercial TiO2 P25 power. The dye-sensitized solar cell based on this TiO2 thin film without further chemical treatments exhibits high overall conversion efficiency of 5.81%―6.70%, even with low TiO2 content and thin film thickness. The experimental repeatability is nice and the properties of the films are uniform.     

H3PO4修饰TiO2/SO42-固体超强酸催化合成原乙酸三甲酯

以钛酸四正丁酯为前驱体,以硫酸为抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备了纯的TiO2/SO24-和TiO2/PO43-/SO42-催化剂.通过使用电镜、红外以及氮气吸附脱附对其进行表征,结果表明催化剂为具有孔结构的球形纳米催化剂,微粒分布较分散.并应用于乙腈的加成反应,以乙腈和甲醇为原料在低温条件下合成了原乙酸三甲酯,并讨论了反应工艺,得到最佳反应条件.     

反应物体积分数和pH值对水热合成二氧化钛微粒的影响

采用水热合成工艺,以钛酸丁酯(Ti(OC4H9)4)为前驱体,通过改变反应物的体积分数和体系的pH值,合成了不同晶型和形貌的二氧化钛(TiO2)微粒.同时,使用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对此产物进行了表征.结果表明:反应物的体积分数和pH值对TiO2微粒的晶型、形貌和晶粒尺寸均有较大的影响.当Ti(OC4H9)4体积分数较大时,出现锐钛矿型晶体,但结晶不完善,微粒较大,且有团聚现象;Ti(OC4H9)4体积分数较小时,出现金红石型晶体,微粒相对较小,随着反应物体积分数的减小微粒的晶型由锐钛矿型转为金红石型,晶粒尺寸逐渐增大.在酸性溶液中,有利于形成金红石型微粒,而在碱性溶液中,有利于形成锐钛矿型微粒,随着体系的pH值增加,晶粒尺寸也逐渐增大.     

高比表面积TiO_2纳米颗粒的制备及光催化性能研究

以钛酸四丁酯为钛源,采用流变相法制备出了具有高比表面积的二氧化钛（TiO2）纳米颗粒.采用X射线衍射仪（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）和比表面积及孔径分析仪（BET）对TiO2的晶型、形貌及比表面积进行了表征,结果显示产物为锐钛矿型,平均粒径约为8.4 nm,比表面积为423.7 m2/g.光催化实验表明,样品在可见光（λ〉420 nm）下反应180 min后,能将罗丹明B（RhB）降解95%左右.     

前处理对CdS敏化TiO2纳晶复合半导体电极光电化学性能的影响

将TiO₂纳晶薄膜在尿素及聚乙二醇（PEG）的混合水溶液中进行前处理，并采用连续离子吸附反应技术制备了具有多孔结构的纳米复合CdS/TiO₂薄膜电极。利用表面分析及光电化学方法研究了前处理对复合电极材料的结构、光学及光电化学性能的影响。结果表明，前处理能有效地提高CdS在TiO₂表面的沉积量，在400～500nm处提高了复合电极材料的光吸收效率。光电化学性能结果表明，前处理对复合电极的光电流及光电压没有产生明显的影响，但有效地提高了太阳能电池填充因子，因此有利于提高太阳能电池的光电转换效率。     

煅烧温度对TiO_2粉体的微观结构及光催化特性的影响

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO2粉体。利用X射线衍射谱、拉曼光谱、红外光谱、扫描电子显微镜和紫外-可见光分光光度计分别研究煅烧温度对TiO2粉体的微观结构、颗粒形貌与紫外光光催化性能的影响。实验结果表明:随着煅烧温度的升高,TiO2粉体发生了锐钛矿到金红石结构的相变,相变温度大约在623K~673K,且等轴状颗粒的尺寸逐渐增加。同时发现锐钛矿结构的TiO2粉体对甲基橙的紫外光光催化活性最高,而无定形及金红石结构不利于粉体的紫外光光催化活性。