负载型纳米TiO_2/AC对偶氮染料的光催化降解研究

以钛酸四丁酯和粒状活性炭(AC)为主要原料,采用溶胶凝胶浸渍法制备出负载型纳米TiO2/AC催化剂。在流化床反应器中分别对2种典型的偶氮类染料橙黄G、活性艳红X3B模拟废水进行了光催化降解研究,探讨了pH值、外加氧化剂对光催化降解率的影响,并对催化剂进行了回收再生利用试验.结果表明,TiO2/AC催化剂具有良好的光催化活性、吸附特性及可再生性,60min后对2种染料反应的光催化降解率分别可达到99.71%和97.12%,反应180min后的TOC去除率分别达到81.54%和81.99%;反应后TiO2/AC催化剂回收率大于95%,经焙烧再生后对橙黄G反应60min的光催化降解率仍高达95.93%.

溶胶-凝胶和浸渍-水热制备方法对TiO_2/AC光催化剂结构和性能的影响

分别采用溶胶-凝胶法和浸渍-水热法制得负载于活性炭(AC)的TiO2催化剂,并用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱和氮气吸附等方法对催化剂进行了表征.结果表明:溶胶-凝胶法制得的TiO2以不规则碎片形式涂附在载体表面,而浸渍-水热法制得的球形TiO2颗粒呈柱形生长均匀覆盖在载体表面;不同温度处理的浸渍-水热法制得的TiO2/AC光催化剂的中孔和微孔比表面积均大于溶胶-凝胶法制得的样品,负载的TiO2粒径则小于溶胶-凝胶法制得的样品.对甲基橙(MO)溶液的光催化降解测试结果表明,600℃煅烧为两种方法的最佳热处理温度,浸渍-水热法制得的催化剂光催化效果明显强于溶胶-凝胶法的.

可鉴别室内有害气体的铟锡氧化物薄膜气敏特性研究

采用无机试剂SnCl2 ·2H2 O及InCl3·4H2 O为原料 ,用溶胶 -凝胶提拉法制备了铟锡比不同的氧化铟锡薄膜构成的气敏传感器阵列 ,并对薄膜的电学性能及气敏性能进行了表征。结果表明 ,不同铟锡比组成的氧化铟锡薄膜不但载流子浓度不同 ,而且导电类型也不同 ,即阵列中每个传感器薄膜的载流子浓度和导电类型是不同的。当气体分子与阵列中的传感器表面接触时 ,由于载流子种类、载流子浓度、费米能级等的不同 ,导致电荷转移情况也不同 ,使得阵列具有很好的选择性。通过对甲醛、苯、甲苯、二甲苯的测试 ,证明此阵列对四种室内污染气体具有较好的选择性。

不同基材上TiO_2膜的表征和光催化活性评价

采用溶胶 凝胶法在平行条件下制备了负载于钛、铝、不锈钢和玻璃等不同基材上的TiO2 浸渍提拉膜 ,利用原子力显微镜、俄歇电子能谱、X射线衍射、漫反射紫外 可见光谱和苯甲酰胺光催化降解等手段对TiO2 膜进行了表征和催化活性评价 .实验结果表明 ,基材的种类对TiO2 膜的性能有较大影响 ,各膜样品虽均为锐钛矿晶型 ,但表面形貌显著不同 .TiO2 /Ti,TiO2 /steel,TiO2 /Al和TiO2 /glass上TiO2 的平均粒径分别是 15 2 ,2 0 5 ,2 4 1和 4 7 7nm ,且前两者的粒径分布较为集中 .TiO2 /Ti和TiO2 /Al样品表面仅有Ti和O元素存在 ,而TiO2 /steel和TiO2 / glass表面则分别检测到有Fe和Na,Ca及Si等基材元素渗出 .各膜样品对苯甲酰胺光催化降解的活性次序是 :TiO2 /Ti>TiO2 /Al>TiO2 / glass>TiO2 /steel.根据实验结果可以推测 ,在焙烧阶段各基材上前驱体膜烧结行为的不同以及基材元素的渗出是造成不同基材上的TiO2 膜在表面形貌、化学组成、光吸收性能以及光催化活性方面存在明显差异的主要原因 .

钛、铝和玻璃上TiO_2光催化膜的失活研究

采用浸渍提拉法,在平行条件下制备了钛、铝和玻璃载体上的TiO2膜TiO2/Ti、TiO2/Al和TiO2/G,利用X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和光催化降解实验等手段对膜样品进行了表征和活性评价。实验结果表明,在铝和玻璃基材上制膜时发生了显著的基材元素溢出,使各膜样品的化学组成不同,同时TiO2粒子和膜表面形貌也因前驱物烧结行为不同而差异较大。TiO2/Ti的光催化活性较为稳定,TiO2/Al和TiO2/G则随着测试次数的增加逐渐失活。分析表明,表面碳物种的积累并不是TiO2膜失活的主要原因;TiO2/Al和TiO2/G上的溢出基材元素在反应条件下不稳定,发生流失和化学转变,引起了TiO2膜的晶界腐蚀,表面发生剥蚀和重构,失去了高比表面性质;同时XPS实验表明剥蚀后的膜表面Ti元素含有Ti4+、Ti3+和Ti2+3种价态,已经不是原来仅含有Ti4+的高活性表面。而TiO2/Ti样品表面腐蚀轻微,能够保持新鲜样品的高活性表面,失活程度很小。

溶胶-凝胶制备SnO_2/TiO_2复合材料及其性能研究

采用溶胶-凝胶工艺制备了SnO2／TiO2复合光催化剂。以钛酸丁脂（Ti（C4H9O）4）为前驱体，冰醋酸为螯合剂，通过水解缩聚反应制备纳米TiO2，掺杂不同比例（n（SnO2）／n（TiO2）分别为1％、2．5％、5％）的SnO2对纳米TiO2进行改性，并对1％掺杂的粉体样品进行了不同温度（350～550℃）的焙烧处理。采用浸渍提拉法制备了1％（n（SnO2）／n（TiO2））掺杂的纳米SnO2／TiO2膜。运用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）及光吸收等手段，研究了不同掺杂量、热处理温度及光照时间对TiO2相变和光催化活性的影响。研究结果表明，350℃焙烧时，1％（n（SnO2）／n（TiO2））掺杂的粉体样品出现了合适比例的锐钛矿型和金红石型的混晶结构，具有较高的光催化效率，可达96．55％。而1％（n（SnO2）／n（TiO2））掺杂的纳米SnO2／TiO2光催化膜晶粒尺寸在20～30nm左右，光催化效率为79．6％，低于相同掺杂含量的纳米SnO2／TiO2掺杂光催化剂粉体。

溶胶-凝胶提拉法制备ZnO薄膜及其性能研究

采用溶胶 凝胶提拉法在石英玻璃衬底上生长了ZnO薄膜。对薄膜的XRD分析表明ZnO薄膜为纤锌矿结构并沿c轴择优取向生长。透射光谱表明薄膜的禁带宽度为 3 2 8eV ,与ZnO体材料的禁带宽度 3 30eV基本相同。用荧光光谱分析了经过 4 0 0～ 6 0 0℃热处理获得的ZnO薄膜 ,结果表明ZnO薄膜在室温下可获得较强的紫外带边发射。适当选择热处理温度可以获得无可见波段发射的ZnO薄膜。

纳米TiO_2-AC负载膜光催化降解偶氮染料

以钛酸四丁酯和活性炭为主要原料,采用溶胶—凝胶—浸渍法制备纳米TiO2-AC负载膜催化剂,并借助流化床反应器分别对两种典型的偶氮类染料橙黄G、活性艳红X-3B模拟废水进行了UV光降解、暗态吸附及光催化降解研究,探讨了pH值、外加氧化剂对光催化去除率的影响,同时对催化剂进行回收再生利用试验。结果表明:纳米TiO2-AC负载膜具有很好的光催化活性、吸附特性及可再生性,两种染料1 h的光催化降解率最高分别可达99.71%和97.12%。反应过程中固、液、气三相能够有效分离,实现了反应与分离的一体化。

尖晶石LiMn_2O_4薄膜的溶胶-凝胶制备

以柠檬酸为螯合剂,与硝酸锂和硝酸锰形成均匀稳定的溶胶,采用旋转涂布(Dip-coating)技术在不锈钢或单晶硅基片上沉积LiMn_2O_4正极薄膜,考察了升温速率、退火温度等对其形貌、组成以及结构影响。结果表明:随着退火温度降低以及升温速率的减小,薄膜的表面均匀性增加;在升温速率1℃/min,700℃时退火2h获得了与基片结合性能良好、表面均匀、无裂缝、无剥落现象的具有尖晶石结构的纳米LiMn_2O_4薄膜,有望作为阴极材料用于全固态薄膜锂离子电池。

二氧化锡薄膜气敏传感器对常见室内污染气体的电阻-温度特性及机理分析

采用无机试剂 (SnCl2 ·2H2 O)为原料 ,用溶胶 凝胶提拉法制备了二氧化锡薄膜及相应的气敏传感器 ,并研究了二氧化锡薄膜气敏传感器在常见室内污染气体气氛中的电阻 - 温度变化关系。结果发现不同气氛下电阻 温度特性各不相同 ,由此可以获得被测气体的相关信息。本文还用分子轨道计算软件对四种室内污染气体的分子轨道进行了计算 ,并根据分子轨道能级的相对位置定性解释了二氧化锡薄膜气敏传感器在不同气氛中的电阻 温度曲线。通过对甲醛、苯、甲苯、二甲苯四种气体电阻 温度曲线的测试可以确定被测气体的种类。

反提拉Sol-Gel法制备PZT薄膜及热处理工艺对薄膜性能结构影响的研究

通过醋酸铅、硝酸锆、钛酸丁酯分别制备独立稳定的前驱单体 ,采用Sol Gel反提拉涂膜技术在基片Pt/Ti/SiO2 /Si上制备PZT铁电薄膜。本文讨论了制备工艺对薄膜质量的影响 ,比较了在不同的退火速率 ,退火温度及退火气氛工艺中 ,制备的PZT铁电薄膜结构、性能的差异 ,并对其形成原因进行了分析。

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%.

气凝胶薄膜制备的研究进展

气凝胶薄膜作为一种具有独特特性的薄膜材料,在光学、热学、声学、微电子等领域受到广泛关注。概述了气凝胶薄膜的溶胶制备和溶胶镀膜制备工艺,对比了气凝胶溶胶的酸催化、碱催化和酸碱两步催化等制备方法;介绍了浸渍提拉法、旋转镀膜法等溶胶镀膜方法;综述了溶胶制备和镀膜等工艺条件对气凝胶薄膜结构和性能的影响及其研究进展,指出酸碱两步法和金属等杂化是提高气凝胶薄膜性能的有效途径;最后展望了气凝胶薄膜材料的发展和应用前景。

以硝酸为抑制剂溶胶-凝胶法制备纳米TiO_2薄膜研究

以钛酸丁酯为主要原料、硝酸为抑制剂、载玻片为基底在常温采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜,讨论了不同添加剂、水及无水乙醇的用量对制备TiO2薄膜的影响,得出最佳制备纳米TiO2薄膜的配方。采用差示扫描量热仪、扫描电镜、X衍射等分析手段对纳米TiO2进行表征,并以甲基橙为目标降解物考察了TiO2薄膜对甲基橙的光催化性能。结果表明,制备的TiO2粒径为9 nm,晶型为锐钛型;TiO2薄膜具有较高的光催化活性。

溶胶凝胶法制备ITO透明导电薄膜的工艺研究

以五水硝酸铟和乙酰丙酮为原料,以无水氯化锡为掺杂剂,采用溶胶凝胶工艺,用提拉法在石英玻璃基体上制备了ITO透明导电薄膜.采用DTA-TG、XRD、SEM等测试手段对薄膜从凝胶态向结晶态转变过程及微区形貌特点进行了表征,并利用四探针电阻率仪考察了热处理温度、提拉速度、冷却速度、提拉次数等工艺条件对薄膜的导电性能的影响.结果表明:ITO干凝胶膜在600℃热处理温度下完全转化为结晶态,ITO薄膜具有由球形粒子堆积而成的多孔结构;热处理温度与冷却速度均会对ITO薄膜的导电率产生重要影响.

氧化铝无机膜的制备

研究了溶胶－凝胶法制备氧化铝无机膜的工艺过程，确定了作为胶溶剂的酸及其用量以及胶溶温度；还研究了膜厚与浸渍时间和粘度等的关系以及对比不同焙烧温度和时间对氧化铝膜的结构影响。

温度对涂有溶胶-凝胶多层干涉膜的卤钨灯光谱的影响(英文)

本文叙述了两个问题 .首先 ,采用溶胶 -凝胶浸渍水解法在 H4汽车灯上制备了多层干涉膜 .该膜层温度升高使这种灯透过膜层的光谱有所移动 ,于是引起灯发射光谱的变化 .其次 ,我们研究了温度对膜材料光学性质的影响 .

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

新型凝胶涂层提高玻璃的耐碱性

本工作采用溶胶-凝胶工艺研制出了防护普通硅酸盐玻璃的 BaO-TiO_2-SiO_2系耐碱涂层.合成了适合于浸涂工艺的稳定溶液,在较长时间内可维持粘度不变.红外光谱表明,醋酸与有机钛形成了稳定的配位体,从而延长了凝胶时间.Si-O-Ti 键在初始溶液中已经形成.>420℃,凝胶的热失重已很小,说明已基本除去有机物并且构成了氧化物网络.用 X 射线荧光分析法测定了侵蚀前后薄膜中 TiO_2的含量,以分析涂层的化学稳定性.适当选择成份、提升速度和热处理条件,可制备出能有效防护基玻璃不受60℃的1N NaOH 碱液侵蚀的稳定涂层.

溶胶-凝胶提拉法制备ITO透明导电膜

采用溶胶凝胶(sol gel)法, 利用自制的提拉实验设备于石英玻璃片上制得了 ITO(indium tin oxide)透明导电薄膜, 并就薄膜的物相结构、微观组织、导电性能及透光性等进行了研究分析。结果表明: 薄膜的方电阻和透光性与提拉速度、提拉次数、热处理温度、冷却方式及 Sn 原子掺杂量等因素有关。当 Sn 原子掺杂量为12.5%(质量分数)、提拉速度为80 mm/min、经5次提拉且每次提拉后经550℃热处理(炉外空冷)而最终制得的ITO薄膜的方电阻为110Ω/□, 透光率可达90%以上。用溶胶凝胶法制备 ITO薄膜具有工艺简单可控, 成本较低且宜于大面积成膜等优点。