纳米TiO2/聚苯胺复合膜电极的电化学制备及其表征

采用1 mol/L硫酸作为介质, 扫描速度为100 mV/s, 扫描电位为-0.2~0.8 V, 用循环伏安法在纳米二氧化钛（Nano-TiO₂）膜电极上实现了苯胺的电化学聚合 , 借助透射电镜、 原子力显微镜、 X射线衍射仪、 红外光谱对制得的Nano-TiO_{2/聚苯胺（Nano-TiO2/PANI）复合膜进行表征. 结果表明, 复合膜的生成、 峰电流的大小受溶液浓度、 扫描速度以及扫描电位的影响, 成膜速度随溶液浓度增大而加 快, 但膜稳定性降低, 峰电流随扫描速度和电位增大而提高, 可逆性降低, 复合膜中Ti O2以10~35 nm晶粒分散于聚苯胺中.}     

聚苯胺电致变色薄膜的制备及性能

以苯胺单体为原料,采用电化学沉积法在玻璃衬底FTO导电薄膜上合成聚苯胺电致变色薄膜.采用恒电流法,研究苯胺单体浓度、酸的种类、电沉积时间、电流密度等对薄膜制备及电致变色性能的影响,确定合成聚苯胺薄膜的最佳条件.结果表明,聚苯胺电致变化薄膜的最佳制备条件是0.15,mol/L苯胺单体的1,mol/L硫酸溶液,以10,μA/cm2的电流密度电沉积40,min.该条件下制备的薄膜的着色效率较无机电致变色薄膜高,但仅能循环105次.     

聚苯胺电极的制备及其电化学聚合的影响因素

采用1mol／L硫酸作为介质，扫描速度为100mV／s．扫描电位为-0．2～0．8V，用循环伏安法在纳米二氧化钛（Nano-TiO2）膜电极上实现了苯胺的电化学聚合。结果表明复合膜的生成、峰电流的大小受溶液浓度、扫描速度以及扫描电位的影响，成膜速度随溶液浓度增大而加快，但膜稳定性降低，峰电流随扫描速度和电位增大而提高，可逆性降低．     

Zn^2＋对电化学合成聚苯胺膜的影响

应用循环伏安法和扫描电子显微镜(SEM)研究了ZnSO4对电化学合成聚苯胺(PAN)的影响．结果表明，在含0．1mol／L苯胺的1．0mol／L硫酸溶液中加入0．1～1．0mol／L的ZnSO4，能提高PAN膜的电沉积速度；Zn^2 还能使电聚合的PAN膜在1.0mol／LH2SO4溶液中的电化学降解速度降低，并导致PAN膜的表面呈现多孔状的形貌．     

硫酸浓度对聚苯胺电合成的影响

采用循环伏安法,研究了不同浓度硫酸对苯胺在铂电极上电化学聚合的影响,初步探讨了聚合机理.结果表明:用循环伏安法合成聚苯胺(PAN)时,控制电位在-0.260～0.860 V(vs SCE)之间,扫描速率为100mV·s-1.苯胺浓度为0.20 mol.L-1,随着硫酸浓度升高,苯胺的聚合反应速率加快,PAN的电化学活性增强;循环伏安曲线对称性比较好,硫酸和苯胺组成的电解液具有优良的氧化还原可逆性.     

循环伏安法电沉积MnO2到TiO2纳米薄膜电极

利用循环伏安方法,从5.0mmol/L的硫酸锰溶液中在覆有纳米TiO2膜的导电玻璃上电沉积出MnO2.电化学分析显示,纳米TiO2薄膜上电沉积出的MnO2粒径均匀,该复合膜有较好的循环性能,且其质量比电容值(144.6F/g)明显高于电沉积有MnO2的导电玻璃.     

激光沉积法制备光谱选择性透过TiO2薄膜

合理利用太阳光是当今节能与环保学科的重要课题。以钛金属为靶材,在O2气氛中用准分子脉冲激光沉积法(PLD),在石英玻璃基片上制备了钛的金属氧化物薄膜。XRD和AFM研究结果表明,TiO2薄膜透明呈浅褐色,晶粒尺寸在数百nm,成膜均匀致密,光滑平整。经紫外和红外光谱发现:TiO2薄膜反射率为20.7%,是一种低反射薄膜,其在可见光区的透过率约为76%,对紫外的阻隔率大于70%,对近红外的阻隔率大于20%。TiO2薄膜吸波性能和透波性与纳米金属粒子的粒径、形状和排布密切相关。综合考虑紫外区和近红外区的阻隔作用与可见光区的透过率,TiO2在开发抗近红外/紫外的新型隔热薄膜方面具有良好的发展前景。     

碳纳米管/纳米 TiO2-聚苯胺复合膜电极的电化学制备及表征

在含有0.2 mol/L苯胺的0.5 mol/L　H₂SO₄溶液中, 采用循环伏安法(CV), 以扫描速度50 mV/s, 扫描电位-0.1~0.9 V,在碳纳米管/纳米TiO₂(CNT/nanoTiO₂)膜电极上实现了苯胺的电化学聚合, 用电化学阻抗谱（EIS）和CV法对制备的碳纳米管/纳米TiO₂聚苯胺(CNT/nanoTiO₂ PAn)复合膜电极的电化学性质进行了表征, 从扫描电镜对膜层的微观形貌观察发现, 这种在纳米基体上聚合得到的聚苯胺膜层呈疏松、 多孔的纳米纤维网状结构, 同时具有良好的导电性, 不同于在普通金属基体上聚合得到的颗粒状聚苯胺膜.     

聚苯胺改性纳米TiO2的制备及其对含氰废水的降解研究

通过矿化接枝技术将溶胶-凝胶法制备的纳米TiO2负载在聚苯乙烯微珠载体上,制成负载型纳米TiO2光催化剂。利用导电聚苯胺对负载型纳米TiO2光催化剂进行可见光改性,通过XRD,SEM等方法对改性纳米TiO2光催化剂进行表征,并用改性催化剂在太阳光照射下对3种工业含氰废水进行降解处理。结果表明：导电聚苯胺对负载型纳米TiO2光催化剂涂膜改性,显著改善了负载型纳米TiO2光催化剂在可见光条件下的光催化性能,可有效降解废水中的大部分有毒氰根（CN^-）,使其含量远低于国家排放标准。     

CdS/TiO2复合纳米管制备和光催化性能的研究

采用阳极氧化法在纯钛箔上制备TiO2纳米管,再通过连续离子层沉积法在TiO2纳米管上沉积CdS粒子,沉积3层CdS后,进行退火处理,退火后再沉积3层CdS.利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱对纳米管的形貌、物相结构和元素价态等特性进行分析.结果表明:经阳极氧化法制备的TiO2纳米管为锐钛矿结构,随后沉积的CdS同时出现了立方相与六方相晶格结构,400℃退火可以显著增加立方相CdS的结晶程度;纳米管中CdS粒子的直径均小于5 nm,CdS粒子由一大一小2个纳米粒子组成,大粒子由退火过程形成.光催化实验表明:经过退火处理的CdS/TiO2复合纳米管的可见光光催化能力约是未退火样品的3倍,说明退火处理可以有效提高TiO2可见光光催化能力.     

纳米TiO2-聚氨酯复合制备研究

采用纳米TiO2直接加入及预聚体分散法,制备了稳定的纳米TiO2-聚氨酯复合乳液.考察了纳米TiO2改性、加入方式、用量、不同R(n-NCO/n-OH)值等影响因素,发现通过硅烷偶联剂(KH-570)、二甲苯改性的纳米TiO2沉降性有较大改善,分散在介质中呈良好乳液状;反应初直接加入TiO2合成的纳米TiO2-聚氨酯在手感上优于其它加入方式,力学强度较高;当R值为3.5时、纳米TiO2加入量控制在0.5%以内获得的纳米TiO2-聚氨酯杂化材料性能优良,铅笔硬度大于2H,耐冲击强度大于80 cm,粒子平均粒径在100 nm以内.     

TiO2纳微孔膜增敏的压电石英晶体传感器

TiO2纳米粒形成的纳微多孔膜具有比表面积大、透气性好的特点.采用TiO2纳微多孔膜作为传感膜基体,可将β-环糊精有效地固定在压电石英晶体表面,固载容量约为4 μg/cm2.β-环糊精/TiO2膜修饰的压电传感器对苯、甲苯、氯苯、硝基苯、o-二甲苯、m-二甲苯、p-二甲苯气体检测时响应时间为1 min,检测浓度下限可低至40 ng/mL.TiO2纳米粒涂层为提高压电化学传感器的灵敏度和缩短响应时间提供了一种新方法.     

改性纳米TiO2/LDPE复合膜的制备及其抗菌性能

摘要：本文以钛酸丁酯为原料,用溶剂凝胶法制备纳米TiO2,利用SEM观察粉体表面形貌和结构.分别用硅烷偶联剂(KH550, KH570, A171)对纳米粉体进行表面改性,利用SEM、XRD和FTIR,考察改性粉体的表面结构和性质变化.同时测定经改性后粉体的亲油化度值和在水、甲苯和石油醚中的分散情况;采用甲苯作溶剂,将改性粉体与LDPE树脂混合,经流延得到抗菌聚乙烯复合薄膜.利用SEM和数码相机,观察改性纳米TiO2抗菌剂/LDPE复合薄膜的抗菌性能.结果表明,KH570改性粉体在甲苯中的分散性最好,当抗菌粉体的添加量为3.0%时,制得复合薄膜的抗菌性能最好,抗菌率达到99.99%,即具有最好的抗菌效果.     

Preparation and magnetic properties of CoFe2O4/TiO2 composite films

Using （Ti（OC4H9）4） and metal chlorates as starting materials, CoFe2O4/TiO2 composite films were prepared by sol-gel method. The effects of heat treatment temperature and pH of the precursor on microstructure and magnetic properties were studied. The phase structure of the samples was examined by X-ray diffraction. The microstructure was examined by scanning electron microscope, atomic force microscope and polarized microscope. The magnetic property was measured by vibrating sample magnetometer. The results show that the crystals of different phases grow up independently. CoFe2O4 is uniformly embedded into the TiO2 matrix in the prepared composite films, and the growth of composite films is dependent on the heat treatment temperatures and PH of the precursor. The average size of CoFe2O4 crystal is 19 nm in Nanocomposite film prepared when the heat treatment temperature is 800℃ and the pH of the precursor is between 2 and 3. The magnetism of the composite films is enhanced as the heat treatment temperature increases.     

Ag纳米颗粒修饰TiO2阵列薄膜的制备及其气敏性能研究

以钛酸丁酯为钛源,用水热法在透明导电衬底FTO上制备金红石相TiO2纳米阵列薄膜,以AgNO3为银源,用化学还原法制备尺寸可控的金属Ag纳米颗粒,将所制备的金属Ag颗粒修饰TiO2纳米阵列薄膜.研究Ag纳米颗粒的表面修饰对TiO2纳米阵列薄膜气敏性能的影响.实验结果表明,室温下,18nm金属Ag纳米颗粒修饰后的薄膜对氢气的灵敏度增加,响应和恢复时间减小,气敏性能明显优越于修饰前的薄膜.     

磁控溅射制备Ag/TiO2复合薄膜的光催化降解性能

为了提高TiO2薄膜的光催化效率,利用中频交流磁控溅射技术,采用Ti和Ag金属靶制备了Ag/TiO2复合薄膜.利用X射线光电子能谱、 X射线衍射和扫描电子显微镜分析了复合薄膜的成分、结构和表面形貌,并研究了其光催化降解性能.结果发现: Ag在厚度较薄时以聚集颗粒形式存在; 在Ag膜厚度为15 nm时, Ag/TiO2复合薄膜与TiO2薄膜相比其光催化效率可提高2倍; Ag/TiO2复合薄膜对亚甲基蓝的光催化降解效率与复合薄膜的透射率均随Ag膜厚度增加逐渐下降,其原因是Ag膜厚度不断增加,最终完全覆盖TiO2薄膜表面,阻挡了TiO2薄膜与污染物的有效接触, Ag作为光生电子捕获剂的有利影响消失.     

Ag/TiO2有序多孔复合薄膜的合成及其可见光光催化活性

以自组装SiO2胶体晶体为模板,采用TiCh溶胶凝胶浸渍提拉法制备了TiO2有序多孔薄膜(TIO),然后利用AgNO3液相渗透法将Ag纳米颗粒沉积在TIO上,成功制备了Ag/TiO2有序多孔复合薄膜(ATIO).通过Raman,FESEM,TEM,XPS和Uv-vis等分析手段对复合薄膜进行了表征,结果表明:Ag纳米颗粒的平均尺寸约为10 nm,而且与TiO2晶粒之间有强的相互作用.以亚甲基蓝(MB)水溶液为目标降解物,针对不同Ag/Ti相对原子浓度比的样品,考察了其低功率可见光光催化活性及循环使用性,并与Ag/TiO2无序复合薄膜(ATF)作了对比.研究发现,AgNO3前驱体溶液浓度为10 mmol/L的ATIO样品具有最高的可见光光催化活性,其光降解率是具有相同AgNOa前驱体溶液浓度ATF的3.19倍,显著增强的光催化活性来源于Ag纳米颗粒和TIO有序多孔结构的协同效应.循环降解实验证明样品具有稳定的光催化活性.     

纳米TiO2／SiO2固相萃取剂的制备及对重金属离子吸附性能的研究

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯作为前驱体,溶胶—凝胶法制备了纳米TiO2／SiO2复合物。采用x射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、X射线能谱（EDS）等手段对所制得的TiO2／SiO2复合材料进行表征。以纳米TiO2／SiO2复合材料作为填料制成固相萃取小柱,对重金属离子Cu^2＋、Cr^3＋、Pb^2＋和Hg^2＋进行吸附,硝酸洗脱后,采用ICP—MS进行检测。考察了吸附剂对不同pH值溶液中金属离子的吸附性能。自制SPE小柱与ICP—Ms联用测定Cu^2＋、Cr^3＋、pb^2＋和Hg^2＋的最低检出限分别为0．031,0．010,0．041,0．025μg／L。     

Preparation of narrow band gap V2O5/TiO2 composite films by micro-arc oxidation

V₂O₅/TiO₂ composite films were prepared on pure titanium substrates via micro-arc oxidation (MAO) in electrolytes consisting of NaVO₃. Their morphology and elements were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray (EDX) analysis. Phase composition and valence states of species in the films were characterized by X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Ultraviolet-visible diffuse reflectance spectra (UV-Vis DRS) were also employed to evaluate the photophysical property of the films. The V₂O₅/TiO₂ composite films show a sheet-like morphology. Not only V₂O₅ phase appears in the films when the NaVO₃ concentration of the electrolyte is higher than 6.10 g/L and is loaded at the surface of anatase, but also V⁴⁺ is incorporated into the crystal lattice of anatase. In comparison with pure TiO₂ films the V₂O₅/TiO₂ composite films exhibit significantly narrow band gap energy. The film prepared in an electrolyte consisting of NaVO₃ with a concentration of 8.54 g/L exhibits the narrowest band gap energy, which is approximately 1.89 eV. The V₂O₅/TiO₂ composite films also have the significantly enhanced visible light photocatalytic activity. The film prepared in an electrolyte consisting of NaVO₃ with a concentration of 8.54 g/L exhibits the best photocatalytic activity and about 93% of rhodamine is degraded after 14 h visible light radiation.     

纳米Al-SnO2复合材料的制备及其表征

以铝酸钠(NaAlO2)和锡酸钠(Na2SnO3·3H2O)为原料,(NH4)2SO4作沉淀剂,在加有表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和分散剂聚乙烯醇(PVA)的水溶液中,通过双水解法首次成功的合成了Al-SnO2纳米复合氧化物,并运用傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)等分析手段对所合成样品的形貌及结构进行了表征.结果表明:所合成的纳米复合氧化物粒径均小于20 nm,且随Al含量的增加而减少,表明Al的掺入能够很好的抑制其晶体生长;当水浴温度为80 ℃,Al与Sn的物质的量之比为1:2 时,所得纳米复合材料分散性最好,粒径最小,在9～15 nm之间.