纳米TiO_2薄膜的结构及紫外可见光谱研究

本文以钛酸丁酯[Ti(OC4H9)4]、盐酸和去离子水为原料,采用溶胶-凝胶法和旋转涂膜工艺,在玻璃基片上制备透明的TiO2纳米薄膜。通过XRD测试表明:经500°C退火得到的薄膜上TiO2为锐钛矿晶相而粉末为锐钛矿、金红石和板钛矿的混合晶相。通过对膜进行紫外可见光谱分析,探讨了影响TiO2纳米膜厚度和禁带宽度的各种因素。实验结果表明:溶胶的陈化时间、膜的热处理温度、涂膜层数等都将直接影响二氧化钛薄膜的紫外可见光谱和禁带宽。     

玻璃负载纳米TiO_2膜的研究

以钛酸丁酯为前驱物,采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2溶胶,采用浸渍-提拉法在玻璃基片上制备了纳米TiO2膜。通过正交实验,确定了溶胶-凝胶法制备玻璃负载纳米TiO2膜的最佳体积配比为:V(钛酸丁酯)∶V(无水乙醇)∶V(聚乙二醇-400)∶V(三乙醇胺)=5∶20∶5∶6。研究了纳米TiO2/玻璃薄膜的吸光度和透射比。用金相显微镜及扫描探针对TiO2薄膜结构及特征进行了分析。结果表明,得到的TiO2薄膜具有很好的吸收紫外线性能和较高的光透率。有良好的化学稳定性,与玻璃基体具有较强的结合性。     

TiO_2薄膜陶瓷砖的制备及其亲水性能研究

纳米TiO_2可应用于开发自洁建筑卫生陶瓷,其具有防水雾、易清洗、自清洁的特点使得陶瓷制品具有抗污自洁的能力,同时保持表面洁净。本文采用溶胶-凝胶法制备稳定分散的纳米TiO_2溶胶。同时采用直接涂覆的方法将TiO_2溶胶涂覆在普通陶瓷釉面砖基体上制备了TiO_2薄膜陶瓷砖,并对其亲水性能进行了研究。     

铝合金表面制备TiO_2薄膜及其性能

采用溶胶凝胶法,以钛酸丁酯、聚乙二醇、乙酰丙酮、三乙醇胺等为实验原料,利用自制的浸渍提拉装置在铝合金基底上制备TiO2薄膜。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征TiO2薄膜的结构和形貌,以甲基橙溶液的光催化降解为反应模型,评价了TiO2薄膜的光催化活性。结果表明,采用三乙醇胺和乙酰丙酮制备的TiO2薄膜均为锐钛矿相;较三乙醇胺相比,乙酰丙酮做水解抑制剂制备的TiO2薄膜形貌平整,表面龟裂少,结构致密,样品的光催化效果好。     

溶胶凝胶法制备平整TiO_2薄膜及其表征

以钛酸四丁酯为前驱体,通过溶胶凝胶法制备表面平整、致密的TiO2薄膜,并且通过热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)、衰减全反射红外线光谱分析仪(ATR IR)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪等研究TiO2薄膜的晶相、组成和表面的微观结构、润湿性。利用TiO2薄膜表面部分覆盖的十八烷基三氯硅烷自组装单分子层在紫外光照下的降解来研究其光催化性能,并且用水在该薄膜上的接触角的变化来表征十八烷基三氯硅烷的降解量。研究结果表明:TiO2薄膜具有很低的粗糙度,透明的锐钛矿相薄膜在较弱的紫外光照强度下具有较好的光催化性能,在自清洁和光学薄膜领域有潜在的应用前景。     

镧和铁掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法,制备了TiO2、Fe3+/TiO2、La3+/TiO2、Fe3+-La3+/TiO2光催化剂。考察了焙烧温度、焙烧时间和掺杂离子的种类和用量对催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝性能的影响。制备纯TiO2、Fe3+/TiO2和La3+/TiO2的适宜焙烧温度分别为673,673和773 K,适宜焙烧时间为120min(TiO2)、180min(La3+/TiO2)。La3+/TiO2中La3+的适宜掺杂量为1.0%,Fe3+/TiO2中Fe3+的适宜掺杂量为0.04%,Fe3+-La3+/TiO2中,当La3+的掺杂量为1.0%时,Fe3+的适宜掺杂量为0.02%,相应的脱色率为99.83%,99.51%,98.73%。当掺杂量适当时,4种催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝的活性次序为:La3+/TiO2>Fe3+/TiO2>Fe3+-La3+/TiO2>TiO2。根据XRD结果,由谢乐公式估算出所得光催化剂为纳米粒子。     

多孔纳米二氧化钛薄膜的制备及其光催化活性

本文采用溶胶凝胶法在普通玻璃基片上成功制备了多孔纳米二氧化钛薄膜。用扫描电镜对薄膜的表面形貌进行了表征,同时利用XRD谱图对其晶型结构进行分析,结果表明,加水量、升温速度等因素对薄膜的质量都有影响。光催化实验表明：多孔纳米二氧化钛薄膜的催化效果最好,120min内甲基橙降解率可达到98%。     

低含量铁掺杂纳米TiO_2薄膜的制备及其抗菌机理研究

采用溶胶凝胶-浸渍提拉法,制备了玻璃基底上生长的Fe/TiO2薄膜.利用XRD、XPS、AFM等对样品进行表征,研究了铁掺杂对TiO2薄膜晶体结构和表面形貌的影响,并研究了不同掺铁量TiO2薄膜对大肠杆菌的抗菌性能.结果表明,铁掺杂TiO2薄膜的抗菌性能均优于纯TiO2薄膜,其中掺铁量为0.1%时薄膜的抗菌性能最佳,高达98%.     

TiO2纳米晶多孔薄膜太阳能电池的制备

利用溶胶-凝胶法制备TiO2纳米晶多孔薄膜，采用天然染料作为光敏化剂，采用I^-和I^3-作为电解质来制备太阳能电池。     

改性纳米TiO2膜的制备与应用研究

本文采用溶胶—凝胶工艺和程序控温仪器进行热处理,制备出了成本费用低,能满足应用要求的纳米TiO2光催化膜。并将制备条件、膜结构与光催化活性关系进行关联,在理论和应用上都做了有意义的探索。     

TiO2光催化薄膜的制备及其性能

在稀硫酸溶液中的阳极氧化钛箔,采用混合增长模型技术控制氧化膜的生长,制备了TiO2光催化薄膜,TiO2薄膜通过苯酚的光催化降解实验检验,具有较高的催化活性及很好的催化稳定性,实验结果表明：阳极氧化法固定TiO2薄膜切实地,不仅解决了TiO2微粒光催化过程催化剂微料与水难分离的问题,而且阳极氧化制膜所需时间短（几秒到几分）、工艺简单,十分有利于工业化制备。     

电化学法制备纳米TiO_2聚邻甲苯胺复合膜

用 3mol·L- 1 酸作为介质 ,扫描速度为 10 0mV·s- 1 ,扫描电位为 - 0 1～ 0 8V ,用循环伏安法在纳米二氧化钛 (Nano TiO2 )膜电极上实现了邻甲苯胺 (o MA)的电化学聚合 ,并对制得Nano TiO2 聚邻甲苯胺 (P -o MA)复合膜的电化学性质进行了研究。结果表明 :在峰电位 (Ep)为 0 .5 6V处有一个明显的氧化峰 ,在Ep 为 0 .5 8、0 .30和 - 0 .0 4V处分别有一个还原峰 ,经长时间扫描 ,氧化峰电流可达到 5 0A·dm- 2 以上 ,具有工业应用价值。同时实验也表明 ,复合膜的生成、Ip 和Ep 的大小受溶液浓度、扫描速度 (v)以及扫描电位的影响     

TiO2薄膜光电催化亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶-浸渍法在钛基底上制备了TiO2薄膜,以该薄膜为工作电极,石墨作对电极,饱和甘汞电极为参比电极,建立光电催化反应体系,对亚甲基蓝溶液进行了光电催化降解研究。结果表明：当外加偏压1.0 V,热处理温度500℃时,pH为10.2,TiO2薄膜光电催化活性最好,光电催化亚甲基蓝120 min可使其脱色率达64....     

纳米TiO_2薄膜的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

半导体材料TiO2作为光催化剂得到了广泛的研究和应用。着重介绍了几种纳米TiO2薄膜的制备方法,并简要阐述了纳米TiO2薄膜在染料敏化太阳能电池(DSSC)中的应用。     

大小颗粒TiO_2复合制备纳晶薄膜电极及其性能研究

选用大小粒径分别为200nm和21nm的TiO2颗粒,采用刮涂法制备了几种不同条件的TiO2薄膜电极,研究了大小颗粒TiO2的复合方式和质量比对其所组装染料敏化太阳能电池光电性能的影响。应用红外吸收光谱仪和扫描电子显微镜对TiO2薄膜电极进行了表征,在100mW/cm2(AM 1.5G)光照下,测试了电池的光电性能。结果表明:将大颗粒TiO2作为光散射层,且大颗粒TiO2和小颗粒TiO2质量比为1∶3时,所制薄膜不但可以保持纳米粉体高比表面积的优点,同时可以提高对太阳光的散射率,用其组装的电池光电性能最好,转换效率达到2.46%。     

以工业偏钛酸为原料制备光催化性纳米TiO_2薄膜

以廉价的工业偏钛酸代替了常用的钛酸丁酯为原料在玻璃基体上制备了牢固透明的纳米TiO2 薄膜。扫描探针显微镜 (DFM)观察到TiO2 颗粒的粒径为 2 0～ 30nm。X射线衍射 (XRD)表明 :本研究得到的TiO2 煅烧温度在 5 0 0～ 70 0℃均为稳定的锐钛型。以光降解甲基橙溶液试验检测了TiO2 薄膜的光催化性 ,试验结果表明 :涂层越厚光催化效率越高 ,镀膜 5次时 ,光降解率达到 90 4 5 % ,掺入SnO2 后光降解率由 81 6 8%提高到 91 2 2 % ,薄膜经稀H2 SO4处理后光降解率由 81 6 8%提高到 88 31%。     

纳米TiO_2的水解法制备及吸附性能

以硫酸钛为前驱体,水解法制备纳米TiO2,用XRD、SEM、BET手段进行表征。考察了制备方法、硫酸钛浓度、水解温度、干燥温度、分散剂PVA浓度及搅拌作用对纳米二氧化钛吸附As(Ⅴ)的影响,得到水解法制备纳米TiO2的最佳条件,并进一步考察了As(Ⅴ)溶液pH、吸附动力学和初始浓度对纳米TiO2吸附性能的影响。结果表明,水解温度为80℃、煅烧温度100℃、硫酸钛浓度为0.2 mol/L,pH 6.0,初始As(Ⅴ)100 mg/L时纳米TiO2颗粒物对As(Ⅴ)的吸附量可达到89.28 mg/g。XRD衍射表明,所制备的TiO2为锐钛矿型,SEM表明其平均粒径小于20 nm,BET表明比表面积为167 m2/g。     

二氧化钛纳米薄膜溶胶-凝胶法制备研究

研究了在清洁的玻璃表面采用溶胶-凝胶法制备锐钛矿相二氧化钛纳米薄膜,重点研究了薄膜制备过程中的关键工艺如溶胶配制及其稳定性、溶胶陈化及胶粒长大、提拉法涂膜次数及是否添加稳定剂对薄膜表面形貌均匀性的影响等.对所制备的薄膜的X射线衍射、光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析表明,该薄膜为典型锐钛矿相二氧化钛,薄膜中二氧化钛纳米颗粒分布均匀、致密,纳米颗粒大小分布窄,直径约为30 nm,薄膜厚度约为300 nm.     

纳米TiO2膜电极的制备及其电催化性能

采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,以钛酸丁酯为前驱物和二乙醇胺为催化剂,研究了不同条件下(水量、溶剂量、催化剂量、温度)TiO2溶胶的制备过程,得出了最佳工艺条件,采用此溶胶制备了纳米膜电极,用XRD、拉曼光谱进行表征,用循环伏安法分析了其电催化性能,结果表明其电催化性质与晶型有关。     

CeO_2纳米薄膜的制备

以 Ce(NO3) 3· 6H2 O为前驱物 ,加入火棉胶作为粘度调节剂 ,采用 sol-gel提拉法制备了均匀透明的 Ce O2 纳米薄膜 ,对其性能进行了研究 ,并用光声光谱确定了 Ce O2 纳米薄膜的透明区间