溶胶-浸渍提拉法制备ZnO薄膜

利用溶胶-凝胶浸渍提拉法在导电玻璃(FTO)基板上制备了氧化锌(ZnO)薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外分光光度计对ZnO薄膜的结构、形貌以及透过性能进行了分析。结果表明,当溶胶陈化时间为26h,煅烧温度550℃时,ZnO薄膜呈现棒状颗粒,缺陷密度低,从而使ZnO薄膜具有较高的透过率。

LSM溶胶浸渍LSCF-GDC三相复合阴极制备及性能研究

高性能阴极是提高SOFC电池性能的关键因素。为了提高阴极电化学性能和降低阴极极化阻抗,本实验将Pechini法制备的LSM(La0.85Sr0.15Mn O3)溶胶浸渍到LSCF(La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ)-GDC(10GDC)多孔阴极中,构成LSM-LSCF-GDC三相复合阴极。为了提高浸渍效率,研究了不同p H下LSM浸渍液的浸渍情况,研究发现:LSM浸渍液的p H是影响浸渍效果和浸渍量的直接因素。当LSM浸渍液为弱碱性时,络合物胶体粒子带负电,而LSCF-GDC的孔洞内壁带大量的负电,这样使得两者间的主要作用力为排斥力,有利于LSM胶体粒子进入阴极的孔洞内部。当LSM浸渍液p H为8.0时,生成的LSM纳米颗粒能较均匀地分布在阴极骨架内壁,随着浸渍次数的增加,阴极的极化阻抗先减后增,浸渍3次的复合阴极具有最低极化阻抗0.16??cm2(700℃空气中)。在700℃下,以H2+3%H2O为燃料、空气为氧化气体,浸渍与未浸渍的电池的最大功率密度分别为0.645 W/cm2和0.503 W/cm2。

离子浸渍复合TiO_2光催化剂的研究

采用溶胶 -凝胶 -浸渍法制备了掺杂 Fe3+、NH+4 、SO2 - 4的 Ti O2 光催化剂粉体 ,并用XRD、IR、UV-Vis等方法对其结构进行了表征。结果表明 ,以 Ti O2 干凝胶为母体 ,依次浸渍Fe3+、NH+4 、SO2 - 4的光催化剂粉体 Fe3+/NH+4 /SO2 - 4/Ti O2 (浸 )中锐钛矿相近 1 0 0 % ,晶粒粒径分布均匀 ,最小粒径为 4nm;与纯 Ti O2 相比 ,紫外光谱响应红移 1 5nm。以直接耐晒兰为模型反应物 ,评价了掺杂半导体 Ti O2 的光催化降解性能。

Mn_3O_4修饰阳极微生物燃料电池的产电性能

采用超声分散法和溶胶浸渍法制备了Mn3O4修饰电极,在微生物燃料电池(MFC)中,研究了不同方法修饰的Mn3O4阳极对MFC产电能力的影响。实验结果表明:超声分散法制备的Mn3O4作为阳极,MFC最大功率密度为0.172 W/m2,相比对照组降低了22%;产电菌在电极表面的电子传递受到了抑制。溶胶浸渍法制备的Mn3O4作为阳极,MFC最大功率密度则为0.431W/m2,相比对照组增加了93%;MFC的电荷转移内阻降低了67%,并具有赝电容特性。

SiO_2涂层制备工艺对三维碳纤维编织体抗氧化性能的影响

采用溶胶-浸渍法,在三维碳纤维编织体的纤维表面涂覆SiO_2涂层。实验研究了涂层制备工艺对编织体抗氧化性能的影响。结果表明,纤维经丙酮、硝酸处理后,再采用粘度为0.01～0.012(Pa·s)、分子生长模式为线性的溶胶浸渍,当涂层厚度为0.5μm左右时,浸渍试样抗氧化性能好,完全氧化失重温度为900℃,较之原始编织体提高300℃。涂层过厚或过薄,编织体抗氧化性能下降,这是由于涂层在纤维表面分布不均匀或与纤维表面结合性较差引起的。

负载于Y分子筛的纳米Ce-Cu-K催化剂制备及其性能研究

采用柠檬酸溶胶凝胶-浸渍法制备了负载于Y分子筛的纳米铈、铜、钾复合氧化物颗粒催化剂,考察了对氯化氢氧化制氯反应的催化性能,运用XRD、N2等温吸附脱附、UV-Vis等手段对所制备的催化剂进行了表征,并测定了催化剂颗粒的抗压碎强度。研究结果显示,当负载量超过24.9%时,活性组分在分子筛表面形成了20～25 nm的纳米晶粒,呈现出一层具有较明显晶粒间隙的纳米复合物壳结构;随着活性组分负载量的增加,分子筛表面形成的纳米复合物层也增厚。在活性组分负载量为28.8%时氯化氢的转化率可达到85%,接近平衡转化率。当催化剂颗粒中硅胶含量达到11%时,颗粒的径向抗压碎强度达到107 N·cm-1,氯化氢的转化率达到80%,可满足氯化氢氧化工业催化剂强度及活性的要求。

SiO_2,SiC涂层/三维编织碳纤维的制备及其氧化性能

采用溶胶-浸渍法,成功地在三维编织碳纤维的纤维表面涂覆SiO2,并通过碳热还原反应制得厚度约为0.55μm的SiC涂层。研究了涂层/编织碳纤维(复合纤维)氧化反应的动力学和反应机理。结果表明:涂层能明显提高编织碳纤维的抗氧化性能;复合纤维的氧化反应过程可以分为2个阶段:第1阶段为反应控制;第2阶段为扩散和反应共同控制。

制备参数对钙钛氧化物薄膜的微结构和性能影响

利用钛酸丁酯-氯化钙-无水乙醇体系通过溶胶-浸渍提拉法制备了钙钛氧化物薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析仪(EDS),荧光光谱仪和紫外-可见分光光度计等技术对薄膜的结构,形貌及元素成分和光学性能进行了分析。结果表明:当n(钛酸丁酯)/n(乙醇)为1∶15时,制备得到了光学性质良好(价带较宽)的钙钛氧化物薄膜。随着焙烧温度升高到550℃,薄膜的结晶强度不断增加,薄膜主晶相由CaTiO3相转化为层状结构CaTi2O4(OH)2主晶相,该薄膜呈现多孔结构,从而使光学特性进一步增强。

漂浮型TiO_2/EP光催化剂的制备及降解罗丹明B研究

以钛酸四丁酯为前驱体,膨胀珍珠岩(EP)为载体,采用溶胶-浸渍法制备了可漂浮于水面的负载型TiO2光催化剂。研究结果表明,TiO2被成功地负载在EP上,TiO2颗粒尺寸在20～30 nm,并且在载体表面均匀分布。600℃焙烧后,14.76%TiO2负载率的TiO2/EP催化剂表面存在锐钛矿相与金红石相混晶。对模拟污染物罗丹明B(Rh B)进行光催化降解实验的研究表明,催化剂经600℃焙烧后光催化活性最佳。在紫外光强为240μW.cm-2下光照2.5 h,0.57 g催化剂可使30 mL浓度为10 mg.L-1的Rh B的去除率达96%。

复合光催化剂CeO_2/TiO_2的制备及性能研究

采用溶胶 凝胶 浸渍法制备了CeO2 /TiO2 二元复合纳米光催化剂 ,用XRD、FTIR等对其进行了表征。以紫外灯为光源 ,直接耐晒兰 (DFB)的脱色为模型反应 ,研究了CeO2 /TiO2 的光催化活性。结果表明 :掺杂摩尔百分比x(CeO2 ) =1 4 4 %、6 0 0℃煅烧 2h时 ,该催化剂的催化活性最高 ,比纯TiO2 高近 1倍。DFB脱色的最佳条件为 :pH9 0～ 10 0 ,投加量 2 0 0mg/ 5 0mL ,空气流量 2 0 0mL/min。

直接耐晒蓝的光催化氧化脱色研究

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了La2O3/TiO2二元复合纳米光催化剂,籍助XRD、FTIR等测试技术对La2O3/TiO2的物性进行了表征.以紫外灯为光源,研究了La2O3掺杂量、煅烧温度、溶液酸度、通气量以及辐射光源等因素对直接耐晒蓝B2RL光催化脱色的影响.结果表明:掺杂摩尔百分比w(La2O3)=1.39%,500℃煅烧2h时,可有效提高TiO2光催化活性;在pH=8.6,催化剂投加量200mg/50mL,通气量200mL/min条件下,可获得最佳脱色效果.

金属离子掺杂与贵金属沉积对TiO_2光催化性能的影响

采用溶胶 -凝胶 -浸渍法制备了掺杂La3+ 并沉积Pt的TiO2 粉体光催化剂 ,考察了它对直接耐晒蓝的降解效果。结果表明 ,以TiO2 干凝胶为母体 ,依次浸渍La3+ 、Pt4 + 所制备的粉体光催化剂La3+ /Pt/TiO2 降解效果比纯TiO2 高 80 % ,比相应的La3+ /TiO2 高 3 6% ,比Pt/TiO2 高 10 .9%。X射线衍射分析表明 ,该法制备的TiO2 粉体中锐钛矿相占 95 %以上 ,没有镧的氧化物形式 ,Pt以纳米级原子簇的形式沉积在La3+ /TiO2 表面 ,平均晶粒粒径为 7nm ,小于TiO2 的平均粒径 10nm ;红外吸收光谱分析表明 ,无论是纯TiO2 还是经过掺杂金属离子、掺杂与沉积贵金属共用后的TiO2 ,红外吸收光谱图相似 ,说明掺杂和沉积贵金属并没有极大地改变TiO2 的化学结构 ,光催化性能的提高取决于杂质能级的电子捕获陷阱作用和光生载流子的重新分布。沉积贵金属有利于分离电子 -空穴对 ,但沉积量不宜过大。

二氧化钛陶瓷膜的制备及表征

采用溶胶浸渍法将TiO 2膜层与自制陶瓷基体膜结合制得二氧化钛陶瓷膜。通过正交实验考察烧结助剂、造孔剂的投加量以及焙烧温度对基体膜性质的影响。根据基体膜的表面形貌、孔隙率、平均孔径、力学强度、接触角等性质筛选出性能较佳的基体膜。通过表征测试考察了TiO 2溶胶的涂覆次数和焙烧温度对陶瓷膜的性能影响。结果表明:高岭土投加量和焙烧温度的增加有利于Al 2O 3颗粒之间粘结,随着焙烧温度的升高,基体膜孔径增大,孔隙率降低。而TiO 2结合在基体膜的孔道内,使膜的孔隙率有所下降。随着TiO 2溶胶涂覆次数的增多,焙烧温度的升高,TiO 2陶瓷膜的力学性能逐渐增强,亲水性也有所提高。

制备工艺条件对纳米Ti_(1-x)S_xO_2薄膜光催化活性的影响

以硫脲为S的源物质,以钛酸丁酯为TiO2的前驱体,以蜂窝陶瓷为载体,采用改进的溶胶-凝胶-浸渍提拉法制备Ti1-xSxO2薄膜,探讨热处理温度、S掺杂量及涂膜等工艺条件对Ti1-xSxO2薄膜的光催化活性的影响。研究结果表明:掺硫TiO2光催化剂在可见光区的吸收强度增大;采用溶胶-凝胶-浸渍提拉法制备Ti1-xSxO2光催化剂的最佳工艺条件是:硫脲与Ti(OBu)4摩尔比为3:1,煅烧温度为600℃,涂膜层数为6。在最佳工艺条件下制备的Ti1-xSxO2纳米薄膜对亚甲基蓝的降解率可达100%。

制备TiO_2-xNx薄膜陶瓷托槽的抗菌性能

背景:正畸固定矫治中牙釉质脱矿发生率较高,因此探寻一种降低正畸固定矫治中釉质脱矿率的有效方法是众多学者一直的努力。目的:在陶瓷托槽表面制备不同厚度的TiO 2-xN x薄膜,检测其抗菌性能。方法:通过溶胶-凝胶浸渍法在陶瓷托槽表面制备不同厚度的TiO 2-xN x薄膜,采用X射线衍射分析薄膜的晶体结构,扫描电子显微镜观察薄膜的表面形貌,多功能材料表面试验仪检测薄膜的附着力,使用比色仪评价镀膜前后陶瓷托槽的色泽变化。通过平板菌落计数法评估TiO 2-xN x薄膜陶瓷托槽对白色念珠菌、变形链球菌的抗菌性能。结果与结论:(1)TiO 2-xN x薄膜为锐钛矿型,结构均匀致密,随着薄膜厚度的增加,X射线衍射峰表现为增强趋势;(2)厚度最高薄膜最终附着力为18.37 N,说明薄膜与托槽具有较好的附着力,可承受在口腔应用中所受到的摩擦;(3)镀膜后,厚度最高薄膜托槽的色泽均有所变化,但变化较小,不至于影响陶瓷托槽原有的美观特性;(4)TiO 2-xN x薄膜陶瓷托槽对白色念珠菌、变形链球菌均有一定的抗菌性能,且随着薄膜厚度的增加抗菌性能逐渐增强,对变形链球菌的抗菌效果更明显;(5)结果表明,TiO 2-xN x薄膜陶瓷托槽在不影响美观的同时,对常见口腔致龋菌和条件致病菌具有较高的抗菌作用,且与托槽具有较好的附着力。

SiO_2涂层/三维碳纤维编织体材料的氧化动力学和机理研究

采用溶胶-浸渍法,在三维碳纤维编织体的纤维表面涂覆SiO2涂层,通过XRD、SEM、等温氧化失重和非等温TG-DTG等测试手段研究了制备方法对涂层完整性的影响,并对涂层/编织体材料(CB)氧化反应的动力学和机理进行了系统研究。结果表明:采用该方法所得到的涂层均匀完整,与纤维表面结合良好;等温条件下,材料失重低于70%时,定温下,其失重率与氧化时间呈线性关系,反应速率常数随温度的升高而增大。材料的氧化过程随温度升高可分为2个阶段:第1阶段为反应控制,第2阶段为扩散和反应共同控制,分界点为600℃;非等温条件下,材料的氧化过程呈现自催化特征。

分子筛负载二氧化钛的光催化性能研究

采用溶胶浸渍法合成了TiO2/A型分子筛光催化剂。采用XRD、SEM分析了制备催化剂的物相和形貌,使用紫外可见分光光度计分析测试了样品的光催化效果。实验结果表明,通过负载TiO2提高了A型分子筛表面活性位点,有效提高了样品的光催化活性,紫外光照射2 h后负载TiO2的A型分子筛催化剂对RhB的降解率达到95.4%。

超亲水性TiO_2/WO_3薄膜的研究

以钛酸丁酯为前驱物配制出钛溶胶,向钛溶胶中添加以钨粉过氧化聚钨酸法制备的氧 化钨溶液,形成TiO2/WO3混合溶胶,采用溶胶%D凝胶浸渍法制备出掺入WO3的TiO2超亲 水性薄膜。研究了各工艺参数对薄膜水接触角的影响,实验结果表明掺入一定量的WO3可 制得良好的超亲水性薄膜材料。

LiNi_(1-x)Co_xO_2正极材料的合成与电化学性能研究

以Ni1-xCox(OH)2和LiOH.H2O为原料,采用软化学法在空气气氛中于700℃煅烧16h合成出层状LiNi1-xCoxO2正极材料,研究了不同掺钴量对材料的结构和电化学性能的影响,并用XRD及电性能测试考察了所得材料的结构与电化学性能。结果表明:低掺钴量(x≤0.1)时易生成无电化学活性的Li2Ni8O10化合物,高掺钴量(0.2≤x≤0.4)可促进LiNi1-xCoxO2层状结构的生成,有效减少阳离子混排及非化学计量产物的生成。电性能测试结果表明,掺钴量为0.3时的样品LiNi0.7Co0.3O2表现出最好的电化学性能,首次放电容量为172.5mAh/g,40次循环容量保持率达95%,显示较好的循环稳定性。

RuO_2/La_2O_3/TiO_2悬浮体系中直接耐晒黑G的光催化降解

钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶凝胶浸渍法制备RuO2 /La2O3 /TiO2 复合光催化剂,以紫外灯为光源,研究了催化剂组成、煅烧温度、溶液pH值等因素对直接耐晒黑G(DFBG)光催化降解的影响。结果表明:掺杂量w(La2O3 )1 .39%、w(RuO2 )0 .12%、煅烧温度500℃(2h)、溶液pH值7. 3时,光催化活性最佳。当通气量为200mL/min,催化剂投加量为150mg时, 50mg/L的DFBG溶液经60min降解,其降解率近100%。DFBG的光催化降解服从Langmuir Hinshelwood动力学模型,测得相应的动力学参数k=7 .42×10-3 mmol/L·min,K=19 54L/mmol。