真空潜弧以超音波辅助制备奈米二氧化钛悬浮液之制程最佳化

本文以新式的奈米微粒制备方法-超音波辅助真空潜弧制程制备奈米二氧化钛悬浮液,针对该制程之制程参数,如电流、放电幅、崩溃电压与超音波振幅,搭配稳健性设计法进行研究,以期利用最少的实验来获得最佳之二氧化钛奈米悬浮微粒制备条件.经由实验结果得知,以超音波辅助真空潜弧制程可获得分布小且均匀的二氧化钛奈米悬浮微粒在表面电位方面,所制备之悬浮液之零点电位值约为pH5,藉由悬浮液pH值的改变,越远离零点电位值之悬浮液呈现较好之分散性,越接近则产生凝聚现象.在光催化方面,所制备之奈米二氧化钛悬浮液在光波长360～380 nm时产生吸收紫外光现象,藉由穿透率与吸收波长的计算可获得制备之二氧化钛微粒能带间隙为3.4 eV.     

二氧化钛纳米薄膜溶胶-凝胶法制备研究

研究了在清洁的玻璃表面采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿相二氧化钛纳米薄膜,重点研究了薄膜制备过程中的关键工艺如溶胶配制及其稳定性、溶胶陈化及胶粒长大、提拉法涂膜次数及是否添加稳定剂对薄膜表面形貌均匀性的影响等.对所制备的薄膜的X射线衍射、光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析表明,该薄膜为典型锐钛矿相二氧化钛,薄膜中二氧化钛纳米颗粒分布均匀、致密,纳米颗粒大小分布窄,直径约为30 nm,薄膜厚度约为300 nm.     

负载奈米银之二氧化钛光触媒及其光催化活性之研究

利用自制之奈米银粒子,或用化学还原法将银微粒直接沉淀在市售二氧化钛粉末上,并比较二者对亚甲基蓝光催化效果,由于银微粒可降低电子与电洞对再结合之效果,而使二氧化钛粒子光催化活性提高,其中并以直接沉淀法为佳.此外亦藉由高温氢气对二氧化钛粉末进行还原,形成部分的Ti3+,藉此亦达到提升光催化之效果.最后将奈米银负载于经还原过后之二氧化钛粒子,于紫外光与可见光下对酚作光催化分解,发现其亦得到一定程度的分解效果.     

掺铈氧化钛薄膜的光催化性能

用射频磁控溅射法制备不同Ce摩尔（下同）掺量的氧化钛薄膜。X射线衍射分析结果显示：薄膜晶型主要为锐钛矿,随着Ce掺量的增加,二氧化钛锐钛矿相特征峰右移。紫外–可见分光光度计测定结果表明：随着Ce掺量的提高,薄膜吸收边出现红移。X射线光电子能谱分析表明：部分Ti4＋被还原成Ti3＋,大部分Ce4＋转化成Ce3＋。不同Ce...     

纳米晶氧化钛薄膜的制取及表征

在玻璃表面上通过磁控溅射金属钛薄膜,再运用阳极氧化使钛薄膜氧化生成纳米氧化钛,经过8 h,180℃的退火处理使其晶化.运用扫描电镜观察了晶化处理前后薄膜的表面形貌,用电子探针对薄膜进行了表征.通过X-射线衍射图谱表明,晶化处理后薄膜具有典型的晶体结构衍射峰尖锐特征,为锐钛矿纳米晶氧化钛薄膜;电子探针成分分析与X-射线衍射结果一致.最后讨论了其应用前景.     

二氧化钛薄膜自清洁陶瓷的制备及抗菌性能

以钛酸丁酯为原料,采用超声喷雾热解法制备了纳米二氧化钛薄膜自清洁陶瓷.利用XRD、EDS、SEM等测试手段对样品进行了表征,研究了热处理温度对二氧化钛薄膜微结构、成分及表面形貌的影响,采用菌落计数法测试了样品对大肠杆菌的抗菌性能,分析了TiO2的抗菌机理.结果表明,热处理温度为500℃时,TiO2薄膜为锐钛矿相,表面颗粒均匀,对大肠杆菌的抑菌率可高达98.42％;热处理温度为550℃时,陶瓷衬底中的Si4等微量元素向TiO2薄膜扩散,导致TiO2薄膜转变成无定形和锐钛矿相的混合态,抑菌率开始下降.     

Cu2+掺杂氧化钛凝胶的相变研究

本文采用溶胶-凝胶法制备不同含量Cu2+掺杂的纳米氧化钛粉体,利用差热-热重、X衍射仪研究了氧化钛凝胶的相变过程,分析了产物的晶体结构、金红石转变量和锐钛矿晶粒尺度.结果表明,Cu2+的掺杂抑制了锐钛矿相变,促进锐钛矿向金红石相转变,阻碍锐钛矿晶粒的长大,Cu2+掺杂量大于2%(物质的量含量,下同)时,在600 ℃烧结可获得小于40 nm的锐钛矿晶体.     

搪瓷表面TiO2薄膜的制备和光催化性能表征

以搪瓷表面为载体,在常温下采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO2)薄膜,研究使用未添加聚乙二醇(PEG)的溶胶和添加少量PEG的溶胶制备出的薄膜在催化性能上的区别.结果表明,薄膜在450℃热处理1h后,具有完整的锐钛矿相和良好的光催化性能;使用添加少量PEG的溶胶制备的薄膜,其光催化能力更好.     

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。     

新型活性抗菌复合包装材料的制备及性能研究

为了探索不同晶型的纳米二氧化钛改性薄膜的抗菌活性和物理特性,将两种不同晶型的纳米二氧化钛(金红石和锐钛矿纳米二氧化钛)作为抗菌剂,按照2. 0%和2. 5%的比例添加到低密度聚乙烯(LDPE)薄膜基材中,通过混合造粒、流延加工过程得到4种具有抗菌活性的改性薄膜。并且为了增强薄膜的阻隔性,在薄膜的外层复合一层PET薄膜而得到改性复合抗菌薄膜。将4种抗菌复合薄膜和普通的低密度聚乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(LDPE/PET)复合薄膜用于鲢鱼的保鲜包装,对低温保存的鲢鱼的菌落总数、失水率、挥发性盐基态氮进行测试,研究薄膜的抗菌特性;对薄膜的力学、光学性能和阻隔性能进行测试,研究薄膜的物理特性。结果发现,2. 5%比例的锐钛矿纳米二氧化钛改性抗菌复合薄膜的力学性能、光学性能和阻隔性最好,高于其他4种薄膜。对储存在(4±1)℃恒温恒湿条件下包装鱼肉菌落总数、失水率、pH值和挥发性盐基态氮值进行测试,发现2. 5%锐钛矿纳米二氧化钛抗菌复合薄膜的抗菌性能最好,在相同条件下,鱼肉的失水率降低了8. 44%,挥发性盐基态氮低于25 mg/kg,细菌总数低于6 lg CFU/g,可以使鱼肉的保质期延长2 d。因此可以证明相比于金红石纳米二氧化钛,锐钛矿二氧化钛改性薄膜的抗菌活性更高,物理性能更好,更适用于鲢鱼肉的保鲜包装。研究结果为市场鲢鱼肉的包装设计提供了理论依据。