La3+,Ce3+及Fe3+的共掺杂对TiO2粉末光催化性能的影响

通过溶胶-凝胶法分别制备了La3 -Ce3 共掺杂及Fe3 -Ce3 共掺杂的TiO2纳米粉体。利用透射电镜(TEM)对粒子的形貌和粒径进行了表征,并用分光光度法研究了粉体对甲基橙溶液的降解。通过分析共掺杂离子的掺杂量和样品的煅烧温度对降解率的影响,对所制备粉体的光催化性能进行了研究。结果表明,La3 -Ce3 共掺杂的TiO2粉体其光催化活性有较大提高。     

La-Co共掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La-Co共掺杂的纳米TiO2光催化剂并对其进行了DTA和XRD分析。以9W紫外灯为光源,考察了催化剂组成、光照时间及催化剂加入量等因素对纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明：与不掺杂及La单掺杂相比,La-Co共掺杂能明显提高纳米TiO2的光催化活性。其中,La0.125Co0.04/TiO2的催化效果最佳。当反应温度40℃,反应液pH值5.33,催化剂加入量0.60g/L时,50min的降解率可达100%。     

La^3＋，Ce^3＋及Fe^3＋的共掺杂对TiO2

通过溶胶-凝胶法分别制备了La^3＋-Ce^3＋共掺杂及Fe^3＋-Ce^3＋共掺杂的TiO2纳米粉体。利用透射电镜（TEM）对粒子的形貌和粒径进行了表征，并用分光光度法研究了粉体对甲基橙溶液的降解。通过分析共掺杂离子的掺杂量和样品的煅烧温度对降解率的影响，对所制备粉体的光催化性能进行了研究。结果表明，La^3＋-Ce^3＋共掺杂的TiO2粉体其光催化活性有较大提高。     

TiO2光催化薄膜的制备法

介绍了溶胶凝胶法制备ＴiＯ２光催化薄膜的特点,源理和方法,并对ＴiO2在非耐热基材表面的低温涂膜技术作了简要评述。     

镍离子掺杂对TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶工艺在平板玻璃表面制备镍离子掺杂改性的TiO2薄膜,借助DTA-TG,XRD,SEM等测试手段探讨了镍离子掺杂TiO2薄膜的层数及热处理温度对掺杂前后的TiO2薄膜在太阳光照射下的光催化效率的影响。结果表明：适量掺镍离子的TiO2薄膜,对直接利用太阳光进行光催化降解有一定的效果。从薄膜紫外吸收光谱分析可知,涂3层膜的掺Ni^2 的TiO2薄膜在烧成温度为550℃时的光催化效果最好,可以提高光催化活性,在污水处理和抗菌防霉方面亦有一定的作用。     

钼离子掺杂对TiO2薄膜光催化性能的影响

采用溶胶法制备TiO2溶胶,用浸渍-提拉方式在普通玻璃表面制成锐钛矿相TiO2薄膜.实验结果表明:最佳镀膜次数为3次;掺杂Mo离子对于提高TiO2膜的光催化活性有明显的促进作用.对薄膜的结构进行了表征:用电镜分析(SEM)及X射线衍射法(XRD)确定了晶型及晶粒的大小;用光电子能谱(XPS)测定了其微观成分及含量.     

掺杂铁TiO2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe^3＋掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性．结果表明：选用Fe^3＋掺杂量为0．05％,煅烧温度在500℃下得到的Fe^3＋-TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1g／L时,其光催化活性达到最佳效果。     

金属离子共掺杂TiO2薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法在毛玻璃表面制备了均匀透明的过渡金属与稀土金属离子共掺杂纳米TiO2薄膜,并用甲基橙进行了该薄膜的光催化降解性能的实验研究。借助于X射线衍射、扫描电子显微镜及光电子能谱测定对共掺杂T iO2纳米薄膜进行了表征。结果表明,薄膜主要为锐钛矿相,膜表面无开裂现象,TiO2颗粒分布均匀,能谱图中有共掺杂离子的明显特征峰。混合掺杂比单元素离子掺杂催化效果好。     

可见光响应型掺杂TiO2的制备与性能表征

利用溶胶-凝胶法制备氮掺杂TiO2,并利用XRD、SEM、UV—Vis光谱和光催化降解实验对其进行结构性能表征。结果表明,经过氮掺杂的TiO2主要以锐钛矿晶型存在,并有极少量的金红石晶型存在;可见光响应性能比未掺杂的TiO2有很大的提高,其可见光响应范围在380～461nm之间;最终使其在可见光奈件下对亚甲基蓝的降解活性得到显著增强,即光催化性能得到显著提高。     

热处理工艺对TiO2纳米薄膜光催化性能的影响

通过ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺在玻璃表面制备了均匀透明的锐钛矿型ＴｉＯ２钠米光催化薄膜,ＴｉＯ２薄膜由３０￣１００ｎｍ的球形颗粒组成,每镀一次薄膜的厚度增加约０．０８μｍ,薄膜中出现的锐钛矿在（１０１）面具有一定的择优取向,薄膜中除含有Ｔｉ,Ｏ,Ｃ等元素外,还存在少量从玻璃表面扩散到薄膜中的Ｎａ和Ｃａ元素,甲基 橙水溶液的光催化降解实验表明：当薄膜经５００℃,ｌｈ在空气中热处理后,薄膜表观反应速度常数ｋ为     

过渡金属离子的掺杂对TiO2光催化活性的影响

考察了过渡金属离子对TiO2光催化性能的影响，结果发现：第二过渡系列金属离子对TiO2膜的修饰作用比第一过渡系列金属离子的修饰作用更加明显；第二，六副族的金属离子对TiO2膜的修饰效果较好，通过X射线衍射（XRD），电镜分析（SEM），光电能谱分析（XPS）及差热分析（DTA）对催化剂表面进行了表征，结果表明：TiO2的晶型为锐钛矿型，粒子半径为32．58nm。     

Ho掺杂对纳米TiO2晶体结构和光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纯的和Ho掺杂的TiO2纳米粒子,对样品进行了X射线衍射分析,并以甲基橙的光催化降解研究了样品的光催化性能.结果发现:Ho的掺杂不但抑制了TiO2粒径的长大,细化了晶粒,而且引起了晶格的畸变和膨胀.Ho的掺杂有抑制TiO2晶型转变的作用.适量Ho的掺杂可提高TiO2的光催化性能,在所进行试验的条件下,最佳掺杂摩尔分数为0.3%.煅烧温度为600℃时,掺杂和未掺杂的TiO2光催化性能均最佳,且Ho掺杂的TiO2光催化性能高于未掺杂的TiO2.     

低温制备纳米晶TiO2薄膜及其光催化性能

以无机盐TiOSO4、氨水、H2O2为原料,通过沉淀、胶溶、络合、回流等步骤制备了含有锐钛矿晶粒的回流溶胶(refluxed sol,RS).以RS为前驱体在玻璃基片上用红外灯100 ℃干燥,在低温下制备了纳米TiO2薄膜,采用X射线衍射、热重、扫描电镜、紫外可见光吸收光谱等测试手段对TiO2薄膜进行了表征.结果表明:低温制备的TiO2薄膜呈透明状,在可见光下透光率超过80 %,附着力良好,薄膜表面均匀分布着球形锐钛矿晶粒,晶粒粒径随回流时间延长而增加.以10 mg/L甲基橙为降解对象,考察了TiO2薄膜的光催化性能,由100 ℃回流6 h的RS-6溶胶制备的TiO2薄膜光催化性能最好,120 min内甲基橙脱色率达到99%以上,说明采用RS前驱体制备的TiO2薄膜光催化性能良好.     

过氧钛酸溶胶前驱体制备TiO2薄膜及其光催化性能

介绍了一种新型制备二氧化钛光催化薄膜的无机盐溶胶一凝胶法。以TiOSO4、氨水为原料,H2O2为络合剂制备了黄色、透明、稳定的中性过氧钛酸(peroxo titanic acid,PTA)溶胶。以PTA溶胶为前驱体,在玻璃片上经500℃热处理30min制备了透明的锐钛矿相TiO2光催化薄膜。用X射线衍射、扫描电镜、热重一差热分析等对PTA溶胶和TiO2薄膜进行了表征。结果表明：保持pH值呈中性可以制得透明PTA溶胶,该溶胶在200℃就产生了锐钛矿晶相。薄膜表面晶粒呈长条状,长100nm,径向直径40nm,加入聚乙二醇后,薄膜产生了孔径为20nm的多孔结构。以10mg／L甲基橙为降解对象初步考察了TiO2薄膜的光催化性能,在紫外光照120min内,其脱色率达到98．95％。     

非水解溶胶-凝胶法制备TiO2光催化薄膜

以TiCl4为前驱体,无水乙醇为氧供体,聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)为成膜控制剂,通过非水解溶胶-凝胶法制备了TiO2光催化薄膜.应用X射线衍射和热重-差式扫描量热研究了TiO2凝胶在热处理过程中的物相变化.采用场发射扫描电镜和光照甲基橙的降解实验研究了TiCl4浓度和镀膜次数对TiO2薄膜显微结构和光催化活性的影响.结果表明:非水解溶胶-凝胶法制备的TiO2薄膜开始出现金红石相的温度为750 ℃,高于传统水解溶胶-凝胶法制备的薄膜.TiCl4浓度和PEG用量是影响薄膜结构和光催化性能的关键因素.当TiCl4浓度为0.83 mol/L,PEG与TiCl4摩尔比为0.1时,所制备的薄膜是一种晶粒细小且孔隙及孔径分布均匀的多孔膜,这有利于提高薄膜的比表面积,薄膜具有最佳的光催化性能.     

溶胶凝胶反提拉法制备PZT铁电薄膜及La3+, Ca2+离子混合掺杂对薄膜结构和性能的影响

采用醋酸铅、硝酸锆、钛酸丁酯制备的独立前驱单体,通过溶胶-凝胶反提拉涂膜技术在基片Pt／Ti／SiO2／Si上制备了锆钛酸铅(lead zlrconate titanate,PZT)铁电薄膜。反提拉涂膜技术是通过逆向思维而提出的薄膜制备新方法,该技术避免了浸渍提拉涂膜存在的机械传动装置较难操作和控制的问题,且能够一次性在多个异形器件上同时大面积涂膜。分析了不同金属离子掺杂,特别是高、低价离子混合掺杂对薄膜微结构和性能的影响,发现：同时掺杂La^3 ,Ca^2 离子比单独掺杂La^3 离子薄膜的剩余极化强度Pr大,且漏电电流明显减小,另外金属离子掺杂有利于降低薄膜晶化温度和增大晶粒尺寸。     

TiO2薄膜的相变与光学性能

采用射频磁控溅射法在单晶硅片和石英玻璃片上沉积TiO2薄膜.通过X射线衍射、原子力显微镜、X射线光电子能谱、紫外可见光谱和荧光发射光谱对薄膜的结构、相组成和表面形貌进行了表征.研究了退火温度对薄膜相结构、表面化学组成、形貌及光学性能的影响.结果表明:沉积的TiO2薄膜为无定形结构,经400℃以上退火后的薄膜出现锐钛矿相,600℃以上退火后的薄膜开始出现金红石相,1000℃以上退火的薄膜完全转变为金红石相.随着退火温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,仅在950～l000℃时出现减小,1 000℃退火的薄膜组成为TiOx.随着退火温度的升高,薄膜的透射率下降,折射率和消光系数有所增加.     

Ce4+的掺杂和染料结构对TiO2光催化性能的影响

采用浸渍法制备了掺杂Ce^4 的TiO2粉体光催化剂,考察了Ce^4 的含量对TiO2光催化性能的影响,并且研究了它对直接耐晒蓝和4,2-(吡啶偶氮)-间笨二酚钠两种染料的降解效果。结果表明,以TiO2干凝胶为母体,浸渍Ce^4 所制备的粉体光催化剂Ce^4 /TiO2降解效果分别比纯TiO2高45％和23％其对偶氮基团的分解效果明显高于对吡啶环和间苯二酚基的分解。X射线衍射分析表明,该法制备的TiO2粉体中锐钛矿相占90％以上,没有铈的氧化物形式,平均晶粒粒径为1nm;红外吸收光谱分析表明,Ce^4 ／TiO2和TiO2红外吸收光谱图相似,说明掺杂Ce^4 并没有极大地改变TiO2的化学结构。     

基片温度对直流反应磁控溅射法制备玻璃基TiO2薄膜结构与亲水性的影响

在工作气压为 2 .0Pa的氧气氛下 ,通过改变基片温度 (室温 ,2 80℃ ,42 0℃ ) ,在预先镀 10nm左右SiO2 的普通玻璃基片上用直流磁控溅射法制备了 30 0nm左右的TiO2 薄膜试样。用X射线光电子能谱和X射线衍射仪分别研究了试样的表面元素组成、离子状态和物相组成 ,用接触角分析仪测试了试样在紫外光照射后的水润湿角。结果表明 :试样表面的钛离子都以 4价的形式存在 ,氧化钛表面易吸附OH-和CO32 - ,氧化钛中n (O)∶n (Ti) =1.90～ 1.97;基片不加热时 ,试样是非晶态 ,升高基片温度 ,薄膜结晶逐渐完善 ,并以锐钛矿形式存在。在相同时间的紫外线照射下 ,非晶TiO2 膜的润湿角从 34°降低到 2 2° ,而结晶完好的试样的润湿角从 18°～ 2 4°降低到 5°