制备不同稀土掺杂的纳米氧化钛光催化剂及其光催化活性

以钛酸丁酯为原料,通过溶胶凝胶法合成了Dy2O3TiO2,CeO2TiO2和Gd2O3TiO2光催化剂。以甲基橙和亚甲基蓝为目标降解物,研究了3种复合光催化剂的光催化活性。通过紫外可见光光谱分析发现:3种光催化剂对不同降解物均表现出一定的光催化活性。掺杂质量分数(下同)为1.25%Gd2O3的光催化剂对甲基橙的降解效率较高,掺杂1.25%CeO2的光催化剂对亚甲基蓝具有较好的降解活性。因此,掺杂不同稀土氧化物的纳米TiO2光催化剂对不同有机物具有选择性降解活性。

硫掺杂纳米TiO_2的掺杂机理及可见光催化活性的研究

用酸催化溶胶-凝胶技术合成了硫掺杂纳米TiO2光催化剂粉末．光催化降解亚甲基蓝实验结果表明,当硫脲与钛酸丁酯摩尔比S／Ti为3．5时,经500℃热处理后的催化剂的光催化活性最佳．通过XRD、DRS和XPS等研究表明硫掺杂导致二氧化钛晶粒尺寸细化,并有效地抑制了相变温度．在热处理过程中硫由S2-被氧化为S4+并进入到二氧化钛的晶格中取代了部分Ti4+位,导致了晶格的畸变,带隙变窄,从而导致对光的吸收发生了向可见光区移动．

硫掺杂对纳米TiO_2的结构相变及可见光催化活性的影响

采用酸催化溶胶凝胶法合成硫掺杂纳米TiO2光催化剂。可见光光催化降解亚甲基蓝实验结果表明:当硫脲与钛酸丁酯摩尔比为3.50时,催化剂经500℃热处理后表现出最佳的可见光光催化降解效果。TEM、XRD和Raman光谱等表征结果表明:硫掺杂大大提高了纳米TiO2晶粒的分散程度,有利于制备均一分散的纳米晶粒;另外,硫掺杂有效地抑制了纳米TiO2在热处理过程中由锐钛矿向金红石的转变,一部分硫进入TiO2的晶格取代部分Ti4+而导致一定程度畸变,产生氧缺位,从而大大提高催化剂的可见光催化活性。

提高纳米二氧化钛可见光光催化活性研究的进展

综述了近年来提高纳米TiO2可见光光催化活性的研究,主要包括:对纳米TiO2进行表面复合与衍生、金属离子掺杂、半导体偶合、非金属元素掺杂改性和染料敏化等技术,并分析了各种不同掺杂改性机理。最后,展望了提高纳米TiO2可见光光催化活性研究进展的前景。

DBS包覆钛盐水解制备纳米TiO_2的研究

以Ti(SO_4)_2水溶液为前驱体,NH_3·H_2O为沉淀剂,以十二烷基苯磺酸钠(dodecyl benzene sulfonate,DBS)为表面活性剂,采用常温水解沉淀法制备出了纳米TiO_2粉体。用XRD测试粉体的晶相组成;用TEM分析粉末的晶体形貌。研究了溶液的pH、表面活性剂、煅烧温度等对纳米TiO_2颗粒尺寸的影响。结果表明:当溶液pH为2.0～4.0,分散剂质量分数为1.5％时,水解沉淀得到的TiO_2晶粒尺寸在10～20nm之间。研究烧结过程中晶粒的变化时发现:由于DBS的包覆,有效地抑制了煅烧过程中晶粒的长大。

制备条件对纳米TiO_2晶型及其晶相含量影响的研究

分别用TiCl4 ,Ti(SO4 ) 2 和Ti(OC4 H9) 4为原料制备纳米二氧化钛粉体。用XRD和TEM对纳米二氧化钛粉体的晶型及晶粒形貌进行了分析。研究了在同一条件下制备的 3种纳米二氧化钛粉体对光催化降解亚甲基蓝溶液的影响 ;结果表明 :在相同的制备条件下 ,用TiCl4 为原料制备的纳米二氧化钛晶型较易控制 ,容易得到含有一定金红石相、催化活性较高的混合晶型的纳米二氧化钛 ;因此 ,其降解效果优于其他两种。同时研究了外界条件 (如分散剂、干燥方式、温度及烧结温度等 )对纳米二氧化钛晶相及其含量变化的影响。实验结果为 :用异丙醇做分散剂时 ,当分散剂与水的体积比为 3时 。

纳米TiO_2光催化降解有机物的机理及其影响因素的研究

对纳米TiO2 光催化降解水中有机物的机理进行了研究 ,并对溴苯酚降解为目标反应 ,系统分析了紫外光强度、TiO2 浓度、温度、溶液的pH值以及杂质等对光催化降解为溴苯酚程度的影响。优化这些因素可以提高纳米TiO2 光催化降解率。

热处理及气氛对纳米二氧化钛可见光催化活性影响研究

通过XRD、TEM、DRS、XPS等技术研究了纳米TiO_2粉末在不同气氛中进行热处理的晶体结构,形貌及价态分布等.结果表明,在氮气中较低温度(400℃)热处理后发生了由锐钛矿向金红石的转变,颗粒分布均匀,并且由于部分N原子进入表面的TiO_2晶格中取代了部分O原子产生氧缺陷,从而成为光活性中心,致使吸收光子的数量增多,带隙变宽,并向可见光区方向移动.光催化降解亚甲基蓝溶液实验也表明在氮气中热处理较大提高了纳米TiO_2粉末可见光光催化活性.

纳米防腐耐磨涂料的制备及其性能研究

制备了一种纳米防腐耐磨涂料,为了考察纳米材料在防腐耐磨涂料中的作用机制,对其进行性能检测和各种技术表征,研究结果表明:纳米SiO2由于呈三维网络结构和高的表面活性,大大增强了涂层的致密化和结合力;微量的SiC纳米粒子能有效提高环氧树脂的耐磨性。纳米SiC粒子和基体环氧树脂之间建立了较强的相互作用(包括化学键合与物理作用),材料界面强度得以提高,从而大大提高了涂层的耐磨防腐性能。

制备条件对溶胶-乳化-凝胶法制备TiO_2颗粒尺寸的影响

用溶胶-乳化-凝胶法合成了纳米TiO2光催化剂粉末,探讨了制备条件:表面活性剂浓度、溶胶的pH值、水含量以及煅烧温度对其粒径的大小和粒度分布的影响.研究表明: 当表面活性剂达到临界胶束浓度时颗粒尺寸小且分布较均匀,当溶胶pH为8-9,水的浓度达到0.5mol/L后颗粒尺寸基本保持不变.此外,煅烧可以改善TiO2粉体的结晶度,促使由无定型向锐钛矿型以及金红石型转变,煅烧过程中,TiO2颗粒的形貌变化过程为:成型球体→棒状→球体→变形球体.

影响钛盐水解制备二氧化钛纳米晶粒大小的因素

介绍了钛盐水解制备纳米二氧化钛的原理 ,分析了影响纳米二氧化钛晶粒长大的因素。这些因素包括反应物浓度、反应温度、溶液的 pH值、絮凝剂、分散剂以及陈化和搅拌时间、煅烧温度等。

磷酸铝胶粘剂的合成反应动力学研究

通过对磷酸与氢氧化铝合成磷酸铝胶粘剂的动力学进行研究,发现该合成反应为一扩散控制的非均相一级反应,活化能为94.9±2.9kJ.mol-1。温度升高,将使磷酸分子向氢氧化铝分子的扩散速率加快,从而提高了该合成反应的速率。

纳米光触媒的合成工艺及其应用研究

以硫酸氧钛为原料通过常温水解沉淀及水热处理制备了纳米光触媒乳液。考察了水解pH值、稳定剂、氧化剂、热处理温度及热处理时间等条件对该乳液的光催化性能的影响。XRD和TEM检测结果表明:光触媒乳液中纳米TiO2颗粒晶体结构为锐钛型,平均粒径为10 nm。光催化活性评价表明:当水解溶液的pH值=8,以柠檬酸为稳定剂,在100℃下水热处理6 h后获得的纳米光触媒乳液具有最佳光催化活性。

导师在研究生教学科研管理中的作用及管理方法初探

研究生是科研主要生力军。通过加强实验室研究生的科学管理,对提高研究生的科研能力及科研作风以及产生的科研效果具有非常重要的意义。分析了导师对研究生管理的重要意义,并结合国外指导教师对研究生管理制度和方法,提出了加强研究生的管理方法及技巧,对研究生科研效率的提高、科研能力的培养、以及良好科研氛围的建立等方面具有一定的参考价值。

热处理对活性炭负载纳米TiO_2光催化剂晶体结构及光活性的影响

用改性溶胶 凝胶法合成了活性炭负载纳米TiO2 光催化剂粉末 ,通过X射线衍射 (XRD)、拉曼光谱 (Raman)、透射电子显微镜 (TEM)等研究光催化剂的晶体结构和表面形貌。不同气氛下煅烧对TiO2 的晶体转变的影响研究表明 :氮气下TiO2 晶体转变温度明显低于空气下晶体转变温度 ,但是活性炭负载量对晶体结构的影响不大。光催化活性实验表明 :活性炭负载纳米TiO2 光催化剂对亚甲基蓝的降解作用要优于纯TiO2 的降解作用。不同气氛下煅烧实验研究发现 ,在低于 4 0 0℃时 ,空气中煅烧的光催化剂的光催化活性明显要优于在氮气中煅烧的 ;但在 4 0 0℃时氮气中煅烧后的光催化剂对亚甲基蓝的降解作用达到了最佳 ,且高于同温度下在空气中煅烧的样品。而高于 4 0 0℃后其降解效果逐渐下降。在空气中煅烧后的光催化剂在 5 5 0℃煅烧后才对亚甲基蓝的降解活性达到了最佳状态。

纳米TiO_2/C复合材料制备及其催化活性机理(英文)

用X射线衍射、透射电镜、紫外-可见光漫反射光谱等表征手段研究了纳米TiO2/C光催化剂的晶体结构和性能。结果表明:碳黑改性促使TiO2在较低温度(<500℃)发生由锐钛矿相向金红石相转变,并有效抑制了纳米TiO2晶粒长大,经400℃热处理后,TiO2晶粒尺寸为7.3nm。由于纳米碳黑弥散分布于纳米TiO2颗粒中,提高了该催化剂对亚甲基蓝分子的吸附性能。通过碳黑粒子的光敏化作用提高纳米TiO2的可见光光催化性能,加入5%(质量分数)纳米碳黑的TiO2/C光催化剂在400℃热处理后对亚甲基蓝降解率可达到93%。过多的碳黑会因其阻碍纳米TiO2与有机物接触而降低其降解效果,而过少的碳黑则会降低纳米碳黑对催化剂的敏化作用而降低其催化活性。

纤维TiO_2的制备及光催化应用研究进展

综述了纤维TiO2的新的制备技术,对溶胶-凝胶法、两步合成法及水热法制备纤维TiO2进行了比较。着重讨论了两步合成法制备纤维TiO2的形成机理,综述了纤维TiO2在光催化降解有机物以及水处理等领域的应用研究。最后,提出了今后研究的方向。

纳米TiO_2添加对陶瓷釉的表面结构影响

采用纳米TiO2对丝网印刷釉料进行改性,制得一种能在低温下快速烧成的改性釉料。用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱分析仪等仪器对釉料、釉面进行了结构与形貌分析。结果表明:在750～800℃温度烧成时,当加入5～7.5wt%纳米TiO2能与原釉料良好地结合,制得平整、致密、光滑有光泽的乳白色釉面。

基础化学实验教学中的几个问题与对策

针对农科院校的专业特点,结合学生的实际情况,在传统基础化学实验教学方法的基础上进行改革,充分调动学生的实验兴趣,提高学生的实验水平和创新能力。另外,要积极培养学生的节约和环保意识。

金属基高温耐磨陶瓷涂层的研制及耐磨性能的影响因素

本课题研制了一种用陶瓷骨料与自制无机胶粘剂为原料 ,具有高温耐磨性能的陶瓷涂层配方 ,并探讨了影响涂层耐磨性能的因素。发现 :当磷酸铝胶粘剂中Al2 O3与P2 O5 之比为1 3∶3～ 1 4∶3,涂层中的骨料与胶粘剂的配比为 1 7∶1 ,且骨料中粗颗粒含量为 40～ 5 0 %时 。