P(MMA-AN)/TiO2复合粒子的制备及光催化性能

采用原位乳液聚合方法制备了基于共价键结合的P(MMA-AN)/TiO2复合粒子,红外光谱和热失重分析结果表明P(MMA-AN)在TiO2表面接枝率为15.9%。以甲基橙溶液为目标污染物,研究了P(MMA-AN)/TiO2复合粒子和TiO2对甲基橙的吸附和光催化降解甲基橙溶液的性能,结果表明:两种粒子对甲基橙的吸附都很少;在相同时间内,P(MMA-AN)/TiO2复合粒子对甲基橙溶液的降解性能优于TiO2,紫外光照180 min后,P(MMA-AN)/TiO2复合粒子对甲基橙溶液的降解率达到了88%,而TiO2仅为74%。     

超细Cu/CuPc复合粒子的制备研究

以苯酐及尿素为主要原料,固相熔融制备CuPc.在饱和CuPc磷酸溶液中,改变铜粉加入量及蒸馏水或以不同浓度的十二烷基苯磺酸钠溶液代替蒸馏水的稀释速度,使CuPc在液相中析出并沉积在铜粉表面,覆盖金属光泽,制备出蓝色的包覆完全的Cu/CuPc超细复合粒子.并对Cu/CuPc复合粒子进行SEM及XRD表征.     

PMMA/TiO2复合粒子光催化降解有机污染物的性能

采用原位乳液聚合的方法制备PMM A/T iO2复合粒子。以甲基橙溶液、甲醛溶液、苯酚溶液为目标降解物,通过测试甲基橙溶液光催化反应前后紫外-可见吸收光谱的变化以及气相色谱测试甲醛、苯酚光催化反应后产生CO2的百分含量,研究了T iO2粒子和PMM A/T iO2复合粒子光催化降解有机污染物的性能。结果表明,PMM A/T iO2复合粒子光催化降解甲基橙、甲醛和苯酚的性能略优于T iO2。对经过紫外光照射以后的PMM A/T iO2复合粒子进行红外光谱及热失重测试,结果表明,PMM A/T iO2复合粒子的红外光谱在紫外光照射后没有变化,热失重曲线显示PMM A/T iO2复合粒子紫外光照射前后的热分解温度和失重率接近,这说明紫外光照射后,复合粒子中的PMM A并未被T iO2降解,具有很好的光稳定性。     

纳米TiO2的掺杂及与多孔材料复合技术的进展

分析了纳米TiO2光催化活性影响因素,综述了TiO2与金属阳离子、非金属元素及稀土氧化物的掺杂及与多孔材料的复合技术,指出掺杂与复合技术是提高TiO2光催化活性的重要手段,此外,在有效利用可见光方面,这2种技术具有一定的前景.     

具有可见光活性的纳米掺氮TiO2制备和表征

用硫酸钛与氨水反应得到TiO2前体,煅烧后制得掺氮TiO2粉体,研究不同反应条件和不同温度下掺氮TiO2的吸光特性和形态结构,结果表明掺氮TiO2在400℃：下加热1h,所得粉体是锐钛矿相结构,粒径约15nm,与未掺杂TiO2相比,吸收边红移22nm,对400-510nm的可见光有一定的吸收率,可见光下对甲基橙的降解表明具有可见光活性。     

纳米TiO2的制备及其光催化活性

用高分子凝胶法制备纳米TiO2,研究了烧结温度对晶粒大小的影响以及粉体的平均粒径和光催化活性的关系.结果表明:高分子凝胶形成的小且均匀的网格限制了TiO2晶粒之间的接触和团聚,因此在较低温度下即可合成分散性好、平均粒径细小、粒径均匀且无团聚具有锐钛矿结构的纳米TiO2.随着煅烧温度的升高,纳米TiO2的平均粒径逐渐增大.纳米TiO2平均粒径的减小可提高其光催化活性以及对次甲基蓝的降解速率.适量的TiO2可以使次甲基蓝的降解率达到70%.     

PPy/TiO2纳米复合材料的制备及光催化活性

采用原位聚合的方法合成了聚吡咯/二氧化钛(PPy/TiO2)纳米复合材料,研究了吡咯(Py)与TiO2的比例、氧化剂的种类、掺杂酸的浓度等因素对PPy/TiO2纳米复合材料在太阳光下光催化降解甲基橙的影响,采用透射电镜、紫外-可见漫反射吸收光谱等方法对样品进行了表征.结果表明,PPy/TiO2纳米复合粒子在太阳光下的光催化活性明显高于TiO2纳米粒子,当Py与TiO2的比例为1:100,三氯化铁为氧化剂,1.0mol·L-1盐酸溶液为掺杂剂时PPy/TiO2纳米复合粒子在太阳光下的光催化活性最高;TiO2纳米微粒以及PPy/TiO2纳米复合微粒的粒径均为10～20nm,复合微粒的粒径没有明显的增大,但是减轻了纳米粒子之间的团聚;聚吡咯使TiO2纳米粒子的禁带宽度由3.12eV降低到2.84eV,TiO2纳米粒子的吸收波长拓展到可见光区,有利于TiO2纳米粒子在太阳光下光催化活性的提高.     

Cu/ n2TiO 2/ PBO复合纤维的制备

以 PBO纤维为基体 , 采用浸渍涂覆法在 PBO纤维表面包覆纳米 TiO 2膜 , 采用化学镀法将 Cu沉积到纳米 TiO 2膜表面 , 制备了 Cu/ n2 TiO 2/ PBO复合纤维 , 研究了影响纳米 TiO 2沉积速率和 Cu 沉积速率的主要因素。结果表明 , 纳米 TiO 2与偶联剂的浓度配比是影响纳米 TiO 2包膜形成的主要因素 , 当纳米 TiO 2与偶联剂浓度配比为 1∶1. 2时 , 制备的 n2TiO 2/ PBO复合纤维界面结合力较好 , 且纳米 TiO 2包覆层比较均匀。影响化学镀铜- 1 的主要因素有镀液成分、 反应时间和反应温度。在镀液成分的浓度配比为 CuSO 4·5H 2O 12 g ·L 、KNaC 4H 4 - 1 - 1 - 1O 68 g·L 、HCHO 6 mL ·L 和 NaOH 10 g·L , 反应温度 50℃, 镀铜时间 20 min的条件下 , 制备了负载均匀 , 界面结合力较好的 Cu/ n2 TiO 2/ PBO复合纤维。     

Au(Ru)-SiO2纳米-微米复合粒子的制备及精细结构研究

在制备出高性能的Au(Ru)-SiO2纳米-微米复合粒子的基础上，使用高分辨透射电镜、电子探针和X-射线衍射等现代手段，研究了该复合粒子的精细结构。研究结果表明：所制备的纳米-微米复合粒子在结构上呈现类似天体星云式的多层次结构，可区分为三级，其中一级结构是在微米尺度上，该层次上的SiO2微粒是整个复合粒子的承载骨架，其粒度均匀，分散性好，这在一定程度上大大降低了其所包含的功能金、钌纳米粒子的团聚问题；二级结构是在纳米尺度上，观察发现，金、钌纳米粒子相对均匀地镶嵌在第一结构层次的SiO2微粒中，它们是整个材料的性能载体，对材料性能起决定作用，研究指出进一步适度降低第一层次的SiO2微粒的粒径有望进一步降低甚至消除其中金、钌纳米粒子间的团聚；三级结构为金、钌纳米晶粒的高分辨晶格像，表明纳米晶表面原子点阵存在畸变。研究还指出，在该纳米-微米复合粒子中，金属金、钌的纳米粒子是以机械混合形式存在，不形成合金，也不形成固溶体。     

微米铜粉/纳米TiO_2复合粒子的低温制备及光吸收性能

利用仿生合成的方法在温和条件下制备了微米铜粉/纳米TiO2复合粒子.选择有机胺对Cu粉进行表面处理,XPS分析表明有机胺通过N原子与表面Cu2+络合形成功能层,在Cu粉表面引入NH2和OH等功能基团,对比实验证实功能基团能够诱导无机氧化物的仿生沉积.XRD结果表明铜粉表面包覆的纳米TiO2呈现锐钛矿晶型,漫反射光谱(DRS)分析表明,Cu粉经过有机胺处理后在716.5nm处出现了由Cu2+离子与N配位产生的弱吸收.复合粒子的光吸收性能介于TiO2和Cu粉之间,Cu负载后样品的光吸收阀值从397.5nm红移至448.9nm,红移的原因可归于Cu负载后TiO2导带下出现新能级,光生电子经过这些中间能级发生跃迁,所需激发能量降低至可见光范围.448.9nm处吸收边的存在表明复合粒子具备可见光催化活性.     

可见光响应的TiO_2/石墨烯复合材料的制备及其光电催化性能

对Hummers方法进行改进,制备出氧化石墨烯。采用氧化石墨烯和Ti(SO4)2作为初始反应物,利用Ti(SO4)2水解,在氧化石墨烯层间成核生长纳米TiO2颗粒,制得TiO2/氧化石墨烯复合材料,再通过水合肼进行还原,制得TiO2/石墨烯复合材料。通过XRD、FE-SEM、HR-TEM、TGA、UV-Vis、BET和电化学性能测试等测试手段对复合材料进行表征。以复合材料为工作电极,铂电极为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,在可见光照射(λ420nm)下,通过光电催化降解含偶氮化学健的酸性红B,对复合材料的催化性能进行研究。结果表明,复合材料对可见光响应良好;在外加电极电压的条件下,复合材料的催化活性得到进一步增强。     

TiO2/ZnO 复合材料的制备及其在不同条件下的抗菌性能研究?

采用水热合成法制备出 TiO2/ZnO 复合材料,通过 XRD、SEM和 EDX 对所制备粉体颗粒的物相组成以及微观形貌进行了表征,并通过抑菌环试验和菌液接触试验测试了TiO2/ZnO 复合材料的抗菌性能.结果表明,制备出的 TiO2/ZnO 复合材料的晶相组成为锐钛矿相、金红石相和六方纤锌矿相,其表面存在细小的片状结构.TiO2/ZnO 复合材料的压片在可见光照射条件下能够对大肠杆菌产生直径22 mm 的抑菌环,菌液接触试验2 h 后除菌率即达96．4％,4 h后除菌率高达99．9％以上.可见光照射有利于提高TiO2/ZnO 复合材料的初期除菌率.在4~30℃范围内,较高温度对 TiO2/ZnO 复合材料抗菌性能有促进作用.     

TiO2膜/硅胶复合微球的制备及光催化性能

采用硅胶微球为载体,以TiO2溶胶为涂膜液,制备TiO2膜/硅胶复合微球,用XRD,FT-IR和显微镜等对催化剂的物相、形貌行了表征,并考察其对甲基橙溶液的光催化降解性能.结果表明:TiO2膜和硅胶微球之间存在化学键合作用,涂膜5层微球粒径为0.5～3mm,呈白色,水溶液中透明,是理想的光催化材料.其光催化性能随涂膜层数和催化剂用量的增加而增大,涂膜的5层微球甲基橙降解率可达85%.     

MnO_2/TiO_2复合物电极的制备及超级电容性能

采用水热法在阳极氧化的TiO_2纳米管阵列上修饰MnO_2,制备MnO_2/TiO_2复合物电极,并组装为对称超级电容器。利用FESEM、TEM、XPS和电化学工作站对样品的表面形貌、元素价态和电化学性能进行表征。结果表明:MnO_2以纳米颗粒形态均匀分布在TiO_2纳米管阵列管口和内部,充放电电流密度在1A/g下时,比电容为429.3F/g,经5 000次循环后的电容保持率为82.4%。MnO_2/TiO_2对称超级电容器在电流密度5A/g下充放电比电容为39.9F/g,经5 000次循环后的电容保持率为91.5%;功率密度400 W/kg下,能量密度为18.98 Wh/kg。阳极氧化的TiO_2纳米管阵列既可做MnO_2的载体,基底Ti又可做集流体,减轻了超级电容器的质量,为制备超级电容器提供了一种思路。     

复合电沉积制备SnO2/TiO2薄膜及其光电催化性能

为了寻求廉价、高效和稳定的光催化剂,用复合电沉积技术在紫铜片上制备了Sn/TiO2薄膜,经300℃热氧化使之形成SnO2/TiO2复合电极.利用SEM,XRD对薄膜进行了表征,以甲基橙为模型化合物,对复合电极的光催化和光电催化性能进行了测定.研究表明:该薄膜由0.3~1μm的颗粒构成,每个颗粒又由纳米晶粒形成;电极具有多孔结构,膜中的SnO2以两种不同的晶体结构存在;在薄膜质量相等的情况下,SnO2/TiO2薄膜的光催化活性是纯TiO2粒子膜的2.87倍;外加一定偏压下,其催化性能大幅度提高.     

介孔Co-TiO2的制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,硝酸钴为掺杂剂,在室温下采用水解沉淀法制备出掺杂金属Co的纳米介孔TiO2光催化剂.采用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),N2吸附/脱附等技术对其组织结构进行表征并研究了不同热处理温度、不同掺杂量对TiO2相变和光催化性能的影响.确定了最佳的Co掺杂量和热处理温度.结果表明:通过改性的纳米介孔TiO2晶粒尺寸在20～30nm之间,比表面积达到98.231m2/g,孔容0.285cm3/g,孔径约18.5nm.Co掺杂的最佳值为x(Co):x(Ti)=0.1%,Co-TiO2光催化剂的最佳热处理温度是500℃,光催化剂最佳投放量为1.0g/L.以甲基橙为降解目标物,在紫外光下的降解率最高可达95%.     

玻璃固载TiO2/纳米纤维素复合薄膜的制备及其光催化性能

将微晶纤维素溶解于NaOH-尿素的低温溶液中形成纤维素溶液,在水浴中再生形成纳米纤维素溶液.然后将纳米纤维素溶液与TiO2(P25)混合,并添加少量的钛酸正丁酯作为交联剂形成复合溶液.将制备得到的复合溶液通过流延法固载到玻璃片表面形成玻璃固载的TiO2/纳米纤维素复合膜.通过SEM、XRD表征了复合膜的形貌与结构.将玻璃固载的TiO2/纳米纤维素复合膜在紫外光下进行光催化降解甲基橙(MO)以评估复合膜的光催化性能,研究了纳米TiO2含量对复合膜光催化性能的影响,复合膜的重复使用性能以及光降解的动力学过程.结果表明:复合膜对MO的光催化降解能力可达90％以上,与纯TiO2粉末相当,并重复使用3次光催化性能基本保持不变.复合膜对甲基橙的降解动力学符合一级动力学特征.当纳米TiO2相对于纤维素的质量分数为33.3％时,光催化活性最高,动力学速率常数为0.035min-1.     

Cu/TiO2 纳米线的制备及其光催化性能

以P25粉体为原料,采用水热法合成了TiO2 纳米线,通过NaBH4还原CuCl2溶液,在TiO2纳米线的表面负载了Cu纳米颗粒.利用透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对产物进行了表征.结果表明,Cu纳米粒子均匀分散在纳米线表面,并且该Cu/TiO2纳米线在可见光区域表现出较强的吸收性能.光催化降解酸性红3R染料溶液测试表明,在TiO2纳米线表面负载Cu纳米颗粒对提高其催化性能具有积极作用.     

聚偏氟乙烯（PVDF）／聚苯乙烯磺酸（PSSA）／TiO2复合膜的制备

制备了聚偏氟乙烯（PVDF）／聚苯乙烯磺酸（PSSA）共混膜，并通过溶胶-凝胶法向共混膜中掺杂无机TiO2粒子制得有机-无机复合膜。利用傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、差热分析（DTA）、热重分析（TG）对复合膜的结构、表面形貌、热稳定性分别进行了研究。结果表明，PVDF与PSSA通过溶液共混可以得到混合均匀的共混膜；TiO2粒子通过溶胶-凝胶法能够与共混膜结合并均匀地分散到共混膜中；热分析结果表明，TiO2粒子与共混膜之间已形成了氢键。