二氧化钛薄膜材料的制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯[Ti(OC4O9)]4为原料,乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,制备了二氧化钛薄膜,同时以硝酸镧和硝酸镍为掺杂物制备了单掺、共掺的二氧化钛薄膜,研究了其可见光吸收性能和光催化降解性能。实验表明,掺杂后的二氧化钛薄膜在可见光区仍有明显吸收,掺镧的二氧化钛薄膜对亚甲基蓝降解效果较好,光催化降解率达到76.54%。     

掺杂Sb对二氧化锡纳米粉末晶粒尺寸及电阻率的影响

以SnCl4·5H2O,SbCl3为前驱体,采用So1-Gel法制备了不同Sb掺杂量的SnO2纳米粉末.对粉体的电阻率、粒度分布、比表面积进行了测量,并用X射线,扫描电镜对粉体进行了表征.结果发现,随着Sb掺杂量的提高,ATO复合纳米粉末的晶粒度减小,Sb掺杂对粉末电阻率的影响存在一拐点,Sb掺杂量较少时,粉体的电阻率随Sb含量的提高而降低,在5%～7%中有一个最小值,此后,随着Sb含量的提高,电阻率开始升高.通过对粉体粒度计算和比表面等径分析,ATO纳米粉末存在团聚现象,解决团聚问题是今后进一步研究的方向之一.     

二氧化钛纳米晶的制备及光催化活性研究

本文用溶胶—凝胶法制备了不同晶相的TiO2纳米晶，将其负载于镍网上，以苯酚的降解为模型反应，研究对比了不同晶相TiO2纳米晶的光催化活性。结果表明，纯锐钛矿相的TiO2纳米晶的降解能力要强于锐钛矿与金红石混合相的TiO2纳米晶。     

掺杂二氧化钛薄膜的光催化降解性能的研究

试验采用溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜。在掺杂铁元素后,研究其在紫外光光照下对甲基橙及亚甲基兰的光催化降解效果,研究结果表明掺杂一定量的铁元素的二氧化钛薄膜对甲基橙及亚甲基兰有较好的光催化降解效果,在pH=2时效果最好。     

Ag掺杂纳米二氧化钛的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ag掺杂纳米二氧化钛。采用SEM、XPS、XRD、UV-Vis对样品进行表征。结果表明,未掺杂的样品的粒径在80～100nm,Ag掺杂的样品的粒径在40～50nm;Ag元素成功进入晶格,含量为0.67%(原子分数);400℃热处理时,掺杂与未掺杂样品晶型基本相同,600℃热处理时,掺杂能够抑制样品晶型的转变;掺杂使二氧化钛的吸收带边发生了一定的红移。在此条件下Ag的最佳掺杂量为0.5%,最佳热处理温度为600℃。在最佳条件下,以甲基橙为模拟污染物,经过120min的光催化实验,降解率达到97.9%。     

溶胶-凝胶法制备纳米SrBi2Ta2O9的晶化过程和晶粒长大研究

以乙二醇为溶剂，醋酸为催化剂，部分无机盐代替醇盐的溶胶-凝胶工艺制备了不同平均晶粒尺寸的纯SrBi2Ta2O9(SBT)纳米粉末，晶相粉末晶粒大小为4—70nm．用XRD、TG．DTA、TEM系统研究了SBT纳米相的形成过程．通过改变干凝胶的热处理温度和热处理时间，研究了温度与时间参数对SBT晶粒长大的影响规律．研究表明，碳的燃烧和二氧化碳的蒸发对纳米团簇的长大具有一定的阻碍作用．SBT相的晶化行为分为金属．氧团簇向玻璃态转变和玻璃态到晶态的转变过程，玻璃态到晶态的转变温度区间为500—550℃．两个过程的长大激活能分别为：Ea1=0．709eV，Ea2=0．093eV．温度是晶粒长大的主要因素，热处理时间对晶粒长大影响不明显．     

溶胶-凝胶法原位制备还原氧化石墨烯/二氧化钛复合材料及光催化性能

采用溶胶-凝胶法和改进的Hummers法制备了还原氧化石墨烯/二氧化钛(RGO/TiO_2)复合光催化剂。对该光催化剂的形貌、结构进行了表征与分析,并以亚甲基蓝(MB)模拟有机废水,研究了该复合材料的光催化性能。结果表明,大量TiO_2粒子负载在RGO片层表面形成膜层,分散均匀;在RGO/TiO_2中,TiO_2为锐钛矿型,RGO仍保留部分含氧官能团;RGO的引入使得RGO/TiO_2吸收带发生红移,能带宽度由3.2 eV降低至3.0 eV;RGO/TiO_2复合光催化剂具有良好的光催化降解性及循环稳定性,在持续光照MB溶液30 min后,最高降解率可达96.9%,5次循环光催化降解后,RGO/TiO_2仍有近90%的降解效率。     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛探究

采用溶胶-凝胶法，以醇钛盐Ti（OR）4为前驱体、无水醇为有机溶剂，再把醇、水、酸混合液逐滴滴入溶液中，经凝胶化后的湿凝胶置于真空炉中干燥，得到松散干凝胶粉末，对干凝胶粉末进行热处理，得粒径为．20—100nm TiO2粒子。     

氮掺杂二氧化钛纳米粉体的制备及光催化性能的研究

以钛酸正四丁酯为钛源、盐酸胍为氮源,用溶胶-凝胶法制备出了氮掺杂的TiO2纳米粉体,采用XRD、TEM、BET和UV-Vis对所制备的粉体进行了物相、形貌和结构表征,并分别在紫外光和可见光下进行了样品对甲基橙的光催化降解实验。结果表明,用该方法制备的N掺杂二氧化钛纳米粉体具有较单一的晶粒尺寸分布,分散性好,团聚少;掺杂样品在紫外光下对甲基橙的降解率比不掺杂样品有大幅度提高,并且在可见光下也具有较高的活性。     

溶胶-凝胶法制备TiO2纳米薄膜的晶粒长大机理研究

通过sol-gel法在普通钠钙玻璃表面制备了均匀透明的锐钛矿型TiO2纳米薄膜.用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和紫外可见吸收光谱(UV-VIS)等对薄膜的晶粒大小和透光率进行了表征.结果表明:随着镀膜次数和热处理时间的增加,薄膜中的平均晶粒大小接近线性增加.仅增加TiO2薄膜的热处理时间,薄膜中晶粒长大不明显,其吸收阀值未发生明显的红移.因此, 薄膜中晶粒长大的机理可能是: 上一次镀的TiO2晶粒成了下一次镀TiO2溶胶的晶核, 并在此基础上逐渐长大.     

TiO_2纳米颗粒与微米带的制备及催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体分别采用溶胶-凝胶法合成TiO2纳米颗粒和模板法合成TiO2微米带,对制备的材料进行差热热重分析、红外光谱、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射分析;以甲基橙的脱色降解为模式反应,考察样品的光催化性能。结果表明:以脱脂棉为模板制备出的TiO2微米带,经600℃煅烧,长径比为70,紫外光照射50 min后对甲基橙的催化效率可达90%;600℃煅烧的TiO2纳米颗粒,粒径为80～100 nm,50 min的催化效率仅为75%。     

火焰CVD法制备纳米TiO_2颗粒材料的尺寸特征

用TEM图像颗粒计数的方法,研究了工业丙烷/空气火焰CVD法制备纳米TiO_2颗粒材料的尺寸特征,得到了O_2/C_3H_8摩尔比在2．5～9之间,TiCl_4质量流量在0．06～0．135g/min之间的不同操作条件下16个工况的颗粒频率尺寸分布和累积尺寸分布。测量结果表明,工业丙烷/空气火焰CVD法制备的纳米TiO_2颗粒的尺寸分布接近正态分布,平均粒径(d_(50))在15～50 nm之间、相对尺寸分布宽度在0．2～0．6之间。对平均粒径的分析结果表明,工业丙烷/空气火焰CVD法制备的纳米TiO_2颗粒的平均尺寸,和CO/O_2火焰CVD法制备的纳米TiO_2和纳米SiO_2颗粒的平均粒径与颗粒长大准数可关联为d_(50)=1．35(1十N_(grw))~(1/3)。     

Er-Ce共掺杂TiO2纳米粉体的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Er-Ce共掺杂的TiO2纳米粉体，并以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了掺杂纳米TiO2粉体在紫外光作用下的光吸收和光催化性能。采用TG-DTA、XRD和TEM等测试技术对样品的晶型、形貌和粒径尺寸进行了表征。结果表明，Er-Ce共掺杂的TiO2粉体最佳热处理温度为550℃，结晶完整、主晶相为锐钛矿型，平均粒径约为20nm；掺杂可使TiO2吸收带发生红移，光催化性能增强；共掺杂体系的最佳量为n（Er）：n（TiO2）=0．1％，n（Ce）：n（TiO2）=0．05％。此掺杂量的TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果，反应2h降解效果达到92．37％，优于同等条件下制备的未掺杂的纯TiO2粉体。掺杂复合光催化剂对亚甲基蓝的降解遵循一级动力学方程。     

N掺杂TiO2陶瓷膜的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备N掺杂TiO2溶胶,用浸渍-提拉方法将溶胶涂敷在陶瓷膜表面,制备具有抗污染性能的光催化陶瓷膜。光催化与膜分离技术相结合,处理含盐直接耐酸大红4BS染料废水,考察了料液pH值、初始浓度、跨膜压差、膜面流速等因素对含盐染料废水处理效果的影响。结果表明,该复合陶瓷膜对4BS染料的截留率在99%以上,对无机盐的截留率低于1%,光催化膜分离耦合的膜通量较单一膜分离的通量提高90%。     

影响TiO2晶型和晶粒大小的因素

TiO2是一种重要的功能材料,具有广阔的应用前景.它有3种晶型,不同的晶型具有不同的特性,其晶粒的大小也直接影响其性能.在溶胶凝胶法合成过程中,导致TiO2晶型转变及影响晶粒大小的因素有很多.综述了近年来在这方面的研究结果.     

Preparation and magnetic properties of SiO2-CaONa2O-P2O5-FeO-Fe2O3glass-ceramics prepared by gel-melt method

The SiO2-CaO-Na2O-P205-FeO-Fe2O3 precursors were prepared by the sol-gel method.And then two different ways were used to obtain the ferrimagnetjc glass-ceramics,j.e.,one is compression-sintering method.and the other is melt-quenching-heat treatment.The crystalline type and size of the magnetite were analyzed by XRD patterns.and the magnetism of samples were characterized by VSM.This kind of glass-ceramics shows a bioactive behavior after soaked in the Simufated body fluid test for two weeks.     

纳米氧化镁合成过程中颗粒粒度及形状控制研究

采用化学沉淀-热分解法,合成粒度在20～120 nm的氧化镁粉体。采用透射电镜及X射线衍射分析,研究纳米氧化镁的粒度和形状的控制因素对纳米氧化镁颗粒形成过程的影响。结果表明:镁源及分散剂的种类、沉淀反应温度、样品干燥方式都是影响氧化镁粒度和形状的重要因素。在以Mg(NO3)2为镁源、n(Mg2+):n(OH-)=2:1、沉淀温度为30℃、体积分数为8%的乙二醇为分散剂、微波低火干燥2 min条件下,得到平均粒径为40 nm的氧化镁产品。前驱物的形状与产物纳米氧化镁的形状存在对应关系。     

LAS系统微晶玻璃的制备及析晶研究

采用烧结法和溶胶-凝胶法制备了LAS系统微晶玻璃,并研究了其析晶性能。结果表明,烧结法制备的样品中晶粒尺寸为100～150nm,分布均匀,主晶相为β-锂辉石相,另外含有少量的Moganite石英相,溶胶-凝胶法制备的样品中晶粒尺寸为10～60nm,分布均匀,样品中存在Al2O3和LiAlO2相,而SiO2没有结晶,形成玻璃体。核化温度为600℃、晶化温度为680℃时,微晶玻璃的结晶效果比较好。     

超声振荡法制备纳米TiO_2粉体

以钛酸丁酯为原料,加入适当的模板剂,用超声振荡法制备纳米TiO2粉体,研究分散剂、干燥方式、模板剂等对TiO2粉体粒度分布及结晶性质的影响,借助于X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、激光粒度分布等测试手段对制备的TiO2粉体的晶体结构及颗粒粒度分布进行表征。结果表明:在80℃真空干燥、加入OP乳化剂和450℃煅烧条件下制备的纳米TiO2粒度较小,平均粒径为15～25nm,获得的纳米TiO2晶型为锐钛矿型,颗粒近似球形,结晶完好。