PBST/TiO_(2)/MgO复合薄膜的制备及性能

采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对TiO_(2)/MgO NPs改性,采用溶液共混法制备了聚丁二酸-共-对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)/TiO_(2)/MgO NPs纳米复合薄膜,并探讨了其在食品包装方面的应用。研究了改性TiO_(2)/MgO NPs对PBST基体机械、阻隔、抗菌和保鲜性能的影响。结果表明:复合膜的抗拉强度和水蒸汽透过率分别为29.39MPa和2.43×10^(-11) g·m/(m^(2)·s·Pa),相较PBST基体抗拉强度提高了24.32%,水蒸汽透过率降低了32.37%,且对金黄色葡萄球菌(S.aures)和大肠杆菌(E.coli)抑菌效果显著,分别达到98.7%和97.2%,并对圣女果有良好的保鲜性能,当改性后的TiO_(2)/MgO NPs质量含量为5%时,复合薄膜的性能最佳。

掺银TiO_2复合薄膜的制备和光催化性能的研究

研究了通过 sol- gel工艺在普通玻璃表面制备均匀透明的掺银锐钛矿型 Ti O2 光催化复合薄膜。研究表明 :Ti O2 复合薄膜由 Ti O2 球形颗粒组成 ,其颗粒大小在 5 0 nm～ 10 0 nm;薄膜的厚度每镀一次增加约 0 .0 9μm;薄膜中出现的锐钛矿在 (10 1)面具有一定的择优取向。甲基橙水溶液的光催化降解实验表明 :掺银 Ti O2 复合薄膜的表观降解速率常数明显高于未掺银 Ti O2 薄膜的表观降解速率常数 ,这为进一步提高 Ti O2 薄膜的光催化活性开辟了新的途径。

Ce掺杂TiO_2纳米复合薄膜的制备及光催化活性

采用溶胶-凝胶技术,以CTAB作为模板剂,提拉法镀膜制备了Ce掺杂TiO2纳米复合薄膜,利用XRD、N2吸附-脱附、UV-Vis、SEM及XPS对样品进行了表征。结果表明,铈离子以Ce4+和Ce3+两种形式存在于体系中,而CTAB有效抑制了TiO2晶粒的长大和二氧化钛晶相的转变,加入CTAB的Ce掺杂TiO2纳米复合薄膜的吸收带边较纯的TiO2发生了红移。光催化活性表明,这种处理方式明显提高了TiO2光催化活性。在紫外光照120 min下,CTAB(1.0%)/Ce(1.0%)-TiO2纳米复合薄膜的光催化活性最佳,对甲基橙降解率达到95.3%。

液相沉积法制备掺银TiO_2薄膜及光催化性能

为了提高TiO2薄膜光催化剂的活性,通过在氟钛酸铵、硼酸混合溶液中加入硝酸银,应用液相沉积法(LPD)制备了掺银TiO2薄膜.采用XRD、SEM、XPS、UV-vis等手段对其组成、表面形貌和结构进行了测试表征;并以甲基橙为模型物,进行降解实验评价Ag-TiO2薄膜的光催化性能.实验结果表明:硼酸/氟钛酸铵摩尔比为2～4,热处理温度为400℃,硝酸银掺杂量为0.03 mol/L时,Ag-TiO2薄膜具有良好的锐钛矿相晶型,同时具有较高的光催化性能.

利用掺杂及梯度复合技术对生物材料进行TiO_2(Ta^(5+))/TiN薄膜表面改性的研究

采用磁控溅射技术同热氧化相结合的方法合成TiO2(Ta5+)/TiN复合薄膜,并对薄膜的硬度、摩擦磨损等力学特性以及血小板粘附等血液相容性进行了研究.研究结果表明,掺杂使血液相容性提高,梯度复合使力学特性改善,因而薄膜具有良好的力学耐久性和血液相容性.此外,薄膜与血液的界面张力也被测试.结果表明,低的薄膜/血液界面张力改善了TiO2(Ta5+)/TiN复合薄膜的血液相容性.

N掺杂TiO_2对聚乙烯复合薄膜的光催化降解研究

以快速溶胶-凝胶法制备了具有不同N掺杂量的TiO2光催化剂,在室温光照240 h条件下,用于固相光催化降解碳酸钙填充聚乙烯复合材料薄膜;采用X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光漫反射仪(UV-Vis)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等手段分析了催化剂和薄膜的形貌及化学特征,并测定了复合材料薄膜的失重.结果表明,未掺杂的TiO2光催化剂使复合材料薄膜失重0.97%,掺杂的TiO2光催化剂使其最大失重达到21.3%.这是由于掺杂的TiO2光催化剂加速复合材料薄膜碳链的断裂和光氧化腐蚀、在薄膜表面形成大量的凹坑所致.与此同时,0.5%质量分数N掺杂的TiO2光催化剂光催化降解聚乙烯复合材料薄膜的活性最高.

奥斯瓦尔德熟化机制对Ag/TiO_2复合薄膜中银离子释放速率的影响

采用反应磁控共溅射法制备Ag/TiO_2复合薄膜。利用扫描电镜、透射电镜、X射线光电能谱和原子吸收光谱分析比较了致密/多孔两种Ag/TiO_2复合薄膜表面形貌和银离子释放速率。结果表明:形貌致密的Ag/TiO_2复合薄膜表面展现出明显的Ag纳米颗粒的奥斯瓦尔德熟化过程,银离子释放速率极为缓慢(7天后有6.8%的银离子释放);而多孔复合薄膜表面没有呈现出明显的奥斯瓦尔德熟化过程,银离子释放速率较为迅速(一周内有38%的银离子释放)。

反应磁控溅射制备Ag/TiO_2复合薄膜及其银离子释放速率研究

采用反应磁控溅射法制备Ag/TiO_2复合薄膜,利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、X射线光电能谱和原子吸收光谱分析了不同实验参数对复合薄膜形貌和银离子溶解释放规律。研究结果表明随着氧气流量的加大,银纳米颗粒在薄膜体相和表面的团聚和不规则分布增加;表面缓冲层对银纳米颗粒的表面偏析现象和银离子释放速率的抑制作用有限;复合薄膜中银元素的含量则对薄膜形貌和银离子释放速率有较大影响,银含量越少,银离子释放速率越慢。综合性能分析认为在复合薄膜中银含量为9%时,银纳米颗粒在薄膜内的粒径分布较为均匀,银离子释放速率也最为缓慢。

低温制备N-Fe共掺杂TiO_2-SiO_2可见光催化复合薄膜

采用溶胶-凝胶结合低温(<100℃)热水后处理法,在塑料衬底上制得N-Fe共掺杂锐钛矿TiO_2-SiO_2复合薄膜。采用多种技术手段对薄膜样品进行了表征,并考察了薄膜样品在可见光下对罗丹明B的降解能力。研究结果表明,有机衬底上形成了锐钛矿TiO_2纳米晶弥散分布的复合薄膜,薄膜具有较高的可见光催化效率,150min后对罗丹明B的降解效率达到77.4%,其中矿化率达61%。

银修饰氮掺杂TiO_2薄膜的制备及光催化性能研究

TiO2具有光催化活性，因而被广泛应用于废水处理、空气净化、尾气处理等领域。研究表明，经掺杂的TiO2薄膜具有更优异的光催化活性。在众多的可掺杂元素中，N和Ag具有独特的性能特征，因此其可使TiO2薄膜的光催化活性得到较大提升。本文使用直流磁控溅射法和拼靶工艺制备了不同Ag含量的银修饰掺氮TiO2薄膜，并分析了薄膜的形貌结构、表面元素化学态、光学性能和可见光催化活性。研究表明：薄膜沉积过程中Ag含量对薄膜性能影响较大。在TiO2的表面，颗粒细小而均匀。随着Ag含量的增加，薄膜表面出现凸起颗粒，为A＆0颗粒，且其尺寸逐渐增大；薄膜对350—800mm波段光的吸收增强。当舷含量为6．76％（原子比）时，薄膜具有最高的可见光催化活性。

掺铁TiO_2-活性炭复合材料的制备及其光催化活性

通过浸渍法将掺铁TiO2溶胶负载到活性炭上制备掺铁TiO2-活性炭复合光催化剂材料,并对其结构特征、吸附特性、可见光光催化活性和再生性能进行研究.结果表明,掺铁TiO2-活性炭复合材料具有很大的比表面积,对有机污染物具有优越的吸附性能,而其比表面积则随着掺铁TiO2-活性炭的质量比的增大而逐渐减小.在可见光下,复合光催化剂材料由于Fe3+的引入TiO2中,对亚甲基蓝溶液具有高的光催化活性,其中经过500℃热处理的载钛量为5%(质量分数)的复合光催化剂材料的光催化活性最佳.复合光催化剂具有优越的再生性能,经再生处理可多次重复使用.

液相沉积法制备光催化活性掺铁TiO_2薄膜

通过在氟钛酸铵 氟铁酸混合溶液中加入硼酸溶液 ,应用液相沉积法制备了具有高光催化活性的掺铁TiO2 薄膜 .用ICP AES测定了掺铁TiO2 薄膜中Fe3 + 的浓度 ,用XRD ,AFM ,UV Vis和阶梯仪等对TiO2 薄膜的沉积条件、结构、膜厚和性能进行了表征 ,并以亚甲蓝降解反应评价了掺铁TiO2 薄膜的光催化活性 .结果表明 ,在硼酸 /六氟钛酸铵摩尔比为 2～ 4时 ,掺铁TiO2 薄膜中含有锐钛矿相TiO2 .当掺Fe3 + 浓度为 0 0 5 % ,热处理温度为 30 0℃时 ,掺铁TiO2 薄膜具有最高的光催化活性 ,其光催化活性是未经热处理时的 3 9倍 ,是经 30 0℃热处理但未掺铁TiO2 薄膜的 1 4倍 .

不同掺铁方式对TiO_2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶凝胶工艺在普通玻璃表面制备出表面掺铁与体相掺铁的TiO2 薄膜。运用SEM ,XRD和AES等技术研究了复合薄膜的表面特征。以光催化降解甲基橙溶液为模型反应 ,表征薄膜的光催化活性。结果表明 :体相掺铁时 ,薄膜的最佳n(Fe) /n(Ti)为 0 .12 %;表面掺铁时 ,薄膜的最佳n(Fe) /n(Ti)为 1.5 %。表面掺铁薄膜的最佳光催化表观速率常数比体相掺铁的最佳值要高 1.5倍。并从载流子分离效率等方面进行了机理探讨。

SnO_2TiO_2复合半导体纳米薄膜的研究进展

本文概述了SnO2TiO2复合半导体纳米薄膜的发展历史和研究现状,对比分析了“混合”、“核壳”和“叠层”3种复合薄膜的结构和性能特点,着重论述了叠层结构的SnO2/TiO2复合薄膜的光电化学和光催化特性。结合作者的研究工作,探讨了SnO2/TiO2双层复合薄膜上下层厚度对其光催化活性的影响,指出复合薄膜光催化活性的提高可归因于电子从TiO2向SnO2的迁移。最后对SnO2/TiO2复合薄膜的局限性和发展潜势做一简要分析,强调了该复合薄膜本身的应用特点。

魔芋葡甘露聚糖-TiO_2复合薄膜的性能表征及保鲜特性分析

以魔芋葡甘露聚糖(konjac glucomannan,KGM)和纳米TiO2为原料,制备KGM-TiO2复合薄膜。研究复合薄膜的性能,利用紫外分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪和X-射线衍射对复合薄膜的结构及性能进行表征分析,并对其进行豆腐和樱桃的保鲜实验。结果表明:纳米TiO2的掺入能有效提高KGM薄膜的断裂伸长率,减缓薄膜的溶胀行为,但是降低了薄膜的透光率。表征分析发现,TiO2与KGM在一定程度上发生了交互作用,经感官鉴定,KGM-TiO2复合薄膜提高了豆腐及樱桃的新鲜程度,延长了贮藏期。

碳掺杂锐钛矿结构二氧化钛(TiO_(2-x)C_x)可见光光催化薄膜的制备及表征

采用气体反应磁控溅射的方法在350℃制备了碳掺杂TiO2薄膜,并对薄膜的结构做了表征与分析。XRD结果显示碳掺杂薄膜为锐钛矿结构,有c轴择优生长趋向,较纯二氧化钛薄膜晶胞c轴有伸长,晶粒膨胀;光响应波长由纯TiO2薄膜的385nm拓宽到435nm的可见光波段;从薄膜深层的X射线光电子能谱发现Ti-C和C-C振动,可知部分掺杂碳是以化合物的状态存在TiO2-xCx薄膜中;薄膜的电镜结果显示薄膜粒晶大小均匀且为纳米量级,同时薄膜内部呈柱状晶结构。

TiO_2/Al_2O_3复合薄膜的亲水性能研究

采用溶胶 凝胶法制备了TiO2/Al2O3复合薄膜,通过XRD、XPS、UV透射光谱的分析及薄膜表面接触角的测量,研究了Al2O3与TiO2配比、热处理温度、膜厚度等因素对复合膜的亲水性、透光率的影响。结果表明:Al2O3的加入和膜厚度的增加均有利于TiO2薄膜亲水性的改善;热处理温度对TiO2/Al2O3复合膜的亲水性有较大影响,其中经450℃热处理的薄膜亲水性最好;Al2O3的加入未降低复合膜的可见光透光率,其平均透光率大于80%。

TiO_2-ZrO_2复合薄膜的制备和摩擦学性能

以ZrOCl2@8H2O和TiCl4为原料,用溶胶-凝胶法制备了高取向的TiO2-ZrO2复合薄膜,研究了复合薄膜的组成结构、表面形貌和摩擦学性能结果表明,该复合薄膜均匀致密、具有四方ZrO2结构;复合薄膜具有良好的减摩抗磨性能.在0.5 N低负荷下,复合薄膜与AISI 52100钢和Si3N4对磨时的摩擦系数为0.14～0.20,耐磨寿命大于5000次.TiO2-ZrO2复合薄膜可用作特殊工况条件下的减摩抗磨保护性涂层.

TiO_2/Fe_2O_3复合光催化超亲水性薄膜的研究

采用溶胶-凝胶法及浸渍提拉法在普通的载玻片上制得了TiO2/Fe2O3复合薄膜,通过对薄膜及相应干凝胶和粉体的DSC、XRD、UV透射光谱等的测量,分析了Fe2O3的含量对TiO2/Fe2O3复合薄膜的光催化及超亲水性能的影响。结果表明:复合薄膜均优于纯TiO2薄膜的光催化活性,Fe2O3 的摩尔含量为0.5％时光催化活性最好;复合薄膜的亲水性能也随Fe2O3含量的不同而不同,Fe2O3的摩尔含量为0.05％～0.1％时得到了接触角为0°的超亲水性复合薄膜。

ZnFe_2O_4和TiO_2纳米复合薄膜光电催化性能的研究

采用溶胶凝胶法,在导电玻璃上制备了纳米ZnFe2O4和TiO2的复合薄膜,利用X射线衍射仪及扫描电镜对其进行了表征,通过复合薄膜对甲基橙的降解试验研究了其光电催化性能及催化机理。并将复合薄膜、ZnFe2O4薄膜和TiO2薄膜在不同电压下的光电催化效果进行了对比,结果表明:复合薄膜的光电催化降解效率有了明显提高,三层复合薄膜ZnFe2O4+TiO2+ZnFe2O4的光催化效果最好,在外加偏压0.2-6V范围内随电压增大不同薄膜对甲基橙的降解率均呈现波动性增长。