(001)面暴露TiO_2催化剂的常压制备及性能研究

以HF为晶面控制剂,通过超声辅助-溶胶凝胶法制备暴露高活性(001)晶面的TiO_2。XRD、TEM、N2-BET表征结果表明,制备得到的产物主要为锐钛矿TiO_2,HF的添加可以有效提高(001)晶面占比,超声辅助可以明显减小TiO_2粒径,增大比表面积。当HF添加量为1.0 mL,超声功率为180 W,煅烧温度为600℃时,制备的TiO_2对RhB的光催化降解性能最佳。超声辅助和HF的添加可使光催化剂的催化速率显著提高。当TiO_2投加量为250 mg/L,RhB初始浓度为0.5×10~(-5)mol/L时,降解效果最佳。     

Fe、Cr共掺杂TiO_2纳米球的制备

以钛酸丁酯、九水硝酸铁、九水硝酸铬、为原料,采用改进新工艺溶胶-凝胶法制备Fe、Cr共掺杂的TiO_2纳米球光催化材料,且用超声波热处理调控其微结构,通过溶胶-凝胶法加超声波辅助热处理合成了铁铬共掺杂纳米球平均粒径大小约为17.836μm,比普通煅烧处理具有较高的结晶度且平均粒径小。采用X射线衍射仪、激光粒度仪、热重天平、扫描电子显微镜等对样品的形貌和晶型进行了表征。结果表明Fe-Cr-TiO_2纳米球均为高度结晶的锐钛矿晶型,Fe、Cr共掺杂对TiO_2显著的提高其自身的结晶程度,热重分析结果显示制备得到的TiO_2锐钛矿晶体转变为金红石相晶体的相转变温度明显降低。此次研究为改进TiO_2光催化光水解性能提供新的方法,促进太阳能光催化光水解材料的发展。     

镧掺杂TiO_2光催化剂的制备及性能研究

以稀土镧(La)为掺杂元素,采用浸渍法和溶胶凝胶法分别制备镧掺杂TiO_2纳米光催化剂,用NO气体为污染源测试两种方法制备改性La-TiO_2的晶相结构与光催化活性。结果表明,溶胶凝胶法较浸渍法制备得到光催化剂有粒径小、比表面积大的优点,且在La最佳掺量下,溶胶凝胶法制备的光催化剂对NO气体的降解率为60.1%,较浸渍法制备的光催化剂高出9.6%。     

用激光粒度分析仪检测细粒径SiO2基相变调湿复合材料的粒度分布

以SiO2为载体、棕榈醇-棕榈酸-月桂酸为相变材料,采用溶胶-凝胶法制备细粒径SiO2基相变调湿复合材料,以中位径(d50)为评价指标,采用激光粒度分析仪研究了溶液溶质浓度、超声时间、超声频率及分散介质对材料粒度的影响. 结果表明,激光粒度分析仪可用于检测SiO2基相变调湿复合材料的粒度分布,水对材料的分散效果比乙醇好,以水为分散介质,材料最佳溶质浓度为5~10 g/L,最佳超声时间为15 min以上,最佳超声功率大于400 W.     

SiO2溶胶的甲基化改性及其性能研究

采用溶胶-凝胶法,以甲基三乙氧基硅烷(MTES)为疏水性前驱物,对SiO2溶胶进行甲基化改性,制备MTES-SiO2溶胶,考察了MTES的加入对SiO2溶胶化学结构和性能的影响.结果表明,随着MTES加入量的增加,溶胶的粘度减小,凝胶时间延长,溶胶粒径略微增大.红外光谱分析表明,MTES-SiO2溶胶以Si -O - Si键为主,体系中已成功引入Si - CH3基团,所形成的SiO2分子具有线型结构.MTES-SiO2溶胶在陈化过程中,在粘度发生急剧改变前,溶胶的粘度、固含量变化不大,溶胶粒径略有增加.随着凝胶点的接近,溶胶分子逐渐由线型结构过度到三维网络结构.     

影响溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜的因素及改性途径

本文采用溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜,主要分析了影响溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜的因素及其改性途径。实验结果表明:采用合适的溶胶-凝胶工艺及改性方法使得TiO_2薄膜具有广阔的应用前景,可望在环保领域废水处理、空气净化、抗菌陶瓷、防雾玻璃等方面取得产业化。     

铁掺杂对TiO_2薄膜结晶和光诱导超亲水性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Fe_2O_3-TiO_2复合薄膜和复合粉末,采用X射线衍射(XRD)、高分辨扫描电镜(SEM)和接触角分析仪考察了Fe的掺杂对TiO_2薄膜的晶型、晶粒粒径及接触角的影响。结果表明,添加少量的Fe_2O_3不仅能有效地抑制TiO_2金红石晶型的产生,而且还能显著地抑制薄膜中TiO_2粒子生长。当Fe_2O_3的物质的量分数达到0.1%时,薄膜中粒子明显变小,且分布也变窄,锐钛矿TiO_2的晶粒粒径降低至未添加Fe_2O_3时的二分之一。随着Fe掺杂量的继续增加。金红石型TiO_2继续减少,但锐钛矿TiO_2的晶粒粒径却有少许增大。薄膜的亲水性与TiO_2粒子的晶粒粒径密切相关。在两种紫外光源照射下,薄膜与水的接触角都随着晶粒粒径的减少而明显变小。     

溶胶-凝胶法制备粒径可控的纳米钛酸铅

纳米钛酸铅是一种应用广泛的压电材料。采用溶胶-凝胶法研究了纳米钛酸铅的制备,考察了凝胶的煅烧温度、反应物的浓度及溶胶的反应温度对纳米颗粒粒径的影响和变化规律。研究表明,控制钛酸丁酯-醇溶液浓度为0.100～1.000 mol/L、醋酸铅-醋酸浓度为0.500～1.500 mol/L、溶胶反应温度为70～90℃、凝胶煅烧温度为400～800℃,可制备出平均粒径在20～50 nm范围的近似球形的四方相纳米钛酸铅。制备条件对纳米钛酸铅的粒径有显著影响:随溶胶反应温度和凝胶煅烧温度的升高,所制备纳米钛酸铅平均粒径增大;当醋酸铅-醋酸溶液浓度为1.500 mol/L,随钛酸丁酯-醇溶液浓度由0.100 mol/L增大至1.000 mol/L,所制备纳米钛酸铅粒径先增大后减小。制备粒径可控的纳米钛酸铅对其性能及应用具有重要的价值。     

二氧化钛-活性炭复合材料的制备及其光催化性能研究

采用改进的溶胶凝胶法合成出二氧化钛(TiO_2)-活性炭(AC)协同吸附-光催化复合材料。采用XRD、FT-IR、TEM以及DRS等对所制备复合材料的晶相结构、表面结构等进行了表征。测试结果显示,AC的加入影响了TiO_2的粒径分布和粒径的大小。通过对水中污染物罗丹明B的降解来测试复合材料的光催化性能。测试结果显示,适量AC可以有效地提高材料的光催化性能。     

纳米级锂离子电池正极材料LiMn2-xAgxO4的制备

采用溶胶-凝胶法制备电池正极材料LiMn2-xAgxO4并采用原子力显微镜和扫描透射电镜进行粒径互补分析,结果表明采用溶胶-凝胶法能够成功制备纳米级电池正极材料LiMn2-xAgxO4.