还原氧化石墨烯/TiO_2纳米复合物制备及其光催化性能

采用一步水热法制备了还原氧化石墨烯-二氧化钛(RGO-P25)纳米复合物.通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)及紫外-可见漫反射谱(UVVis DRS)对复合材料的结构和光电性能进行了表征.在紫外光照和可见光照条件下,研究了不同复合比例的复合物的光催化降解甲基蓝(MB)的性能.结果表明:在水热过程中氧化石墨烯被还原,通过静电引力相互作用得到了具有较高缺陷的还原氧化石墨烯复合物.随着RGO含量的增加,复合物的禁带宽度由3.00 eV变到2.27eV,复合物的导电性增强.在可见光和紫外光光照条件下,30 min内1%(w,质量分数)RGO-P25光催化降解甲基蓝的效率都超过了80%.紫外光照条件下,1%RGO-P25纳米复合物催化降解N3染料,cisRu(H_2dcbpy)_2(NCS)_2(H_2dcbpy=4,4'-二羧酸-2,2'-联吡啶),30 min内63%(摩尔分数)的染料被降解.与P25(75%锐钛矿,25%金红石)相比,石墨烯的加入大大提高了光催化效率,有效抑制了电子-空穴对的复合.

Au改性TiO2纳米复合物对人结肠癌细胞的光催化杀伤作用

提出了通过TiO2表面修饰纳米Au的方法来提高纳米TiO2光催化杀伤癌细胞的效率.采用化学还原法合成了Au改性的TiO2(Au/TiO2)纳米复合物,并研究了不同掺杂量(1wt%,2wt%,4wt%)的Au/TiO2对人结肠癌LoVo细胞的光催化杀伤效应.结果显示,Au的掺杂大大地提高了TiO2纳米粒子光催化杀伤结肠癌LoVo细胞的效率,而且Au掺杂量的高低影响Au/TiO2光催化杀伤癌细胞的效率,掺金量为2%的Au/TiO2对结肠癌LoVo细胞具有最高的光催化杀伤效率.在光强为1.8mW/cm2的紫外灯(λmax=365nm)下光照110min,50μg/mL掺金量为2%的Au/TiO2能够杀死所有的癌细胞,而同样浓度的TiO2只能杀死70%的癌细胞。

TiO_2/氧化石墨烯纳米复合物的制备及结构变化

为了探讨TiO2/氧化石墨烯纳米复合物的制备技术及产物结构的变化规律,采用微波法将钛酸丁酯引入季铵盐/氧化石墨插层复合物的层间域内,钛酸丁酯经原位水解在氧化石墨层间生成Ti(OH)4,再经焙烧处理制备TiO2/氧化石墨烯纳米复合物。采用XRD、SEM、FTIR和XPS对原料和不同阶段生成的产物的结构及变化、微观形貌、氧化官能团特征和化学键特点进行表征。结果表明,钛酸丁酯在原位水解过程中将氧化石墨剥离为氧化石墨烯;TiO2/氧化石墨烯纳米复合物中锐钛矿型TiO2的形成温度比纯TiO2的提高了约100℃;TiO2/氧化石墨烯纳米复合物中的TiO2和纯TiO2的平均晶粒尺寸都随焙烧温度的升高而增大,但前者的平均晶粒尺寸均小于相同温度焙烧处理的纯TiO2的;在TiO2/氧化石墨烯纳米复合物中氧化石墨烯与TiO2之间形成Ti-O-C键,并抑制了锐钛矿型TiO2的形成,而氧化石墨烯作为阻隔层则阻碍了锐钛矿晶粒的长大。

基于TiO_2/CNTs纳米复合物增敏作用电致化学发光法检测葡萄糖的研究

利用二氧化钛/碳纳米管（Ti O2/CNTs）纳米复合物对鲁米诺电致化学发光信号的增敏作用发展了一种检测葡萄糖的方法。通过溶胶-凝胶法合成Ti O2/CNTs纳米复合物,将其修饰在玻碳电极表面后,发现其能够很好地增强反应体系的电致化学发光强度,H2O2能与鲁米诺发生反应产生电致化学发光信号,结合葡萄糖在葡萄糖氧化酶作用下所产生的H2O2对发光体系具有良好的响应特性,可以实现葡萄糖的检测。本方法检测葡萄糖的线性范围为1.0×1007~5.0×1006mol/L,检出限为5.2×1008mol/L。本研究为葡萄糖的检测提供了一种灵敏、快速、简便、经济的方法。同时,Ti O2/CNTs纳米复合物修饰电极为电致化学发光信号增强提供了一种新材料。

纳米TiO_2/聚糠醛复合物涂布纸的光催化性能

在一定酸催化条件下,将糠醛聚合于纳米TiO2表面,分别对基于纳米TiO2和纳米TiO2/聚糠醛复合物的涂布纸进行甲醛的光催化分解去除研究.结果表明,涂覆TiO2/聚糠醛复合物纸样的光催化分解效率比单纯TiO2有较大程度提高,尤其是在自然光照射条件下,光催化效率提高更明显.

改性溶胶包覆法制备聚苯胺/TiO_2-Fe_3O_4纳米复合物及吸波性能研究

通过改性溶胶法制备了Fe3O4纳米粒子均匀弥散于TiO2中的TiO2-Fe3O4二元纳米复合物,再在不同pH条件下原位聚合生长聚苯胺(PAn),获得了三元包覆纳米复合物PAn/TiO2-Fe3O4.采用透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、粉末X-射线衍射(XRD)及电磁测量等手段对TiO2-Fe3O4和PAn/TiO2-Fe3O4的形貌、结构及性能进行了表征.实验结果表明,通过调节TiO2溶胶形成及包覆过程温度、介质pH值,能获得Fe3O4纳米粒子均匀弥散于TiO2中的二元纳米复合物,且其中TiO2为锐钛矿结构,Fe3O4为立方晶系,而形成的三元复合物PAn/TiO2-Fe3O4则呈现微米纤维结构.当三元复合物中Fe3O4和TiO2的的质量分数分别为6.4%和15.8%时,PAn/TiO2-Fe3O4在13.6 GHz处具有最大的反射损耗-36.4 dB,小于-10 dB的吸收带宽达到4.4 GHz,具有良好的吸波性能.

纳米TiO_2/ACF复合物制备的影响因素

研究纳米TiO2/ACF复合物制备中影响制得率的各个因素,探索纳米TiO2/ACF复合物制备的最佳工艺条件。结果表明,控制合适的浸泡温度、浸泡时间和涂层次数等工艺参数,可获得较高制得率的纳米TiO2/ACF复合物。

TiO_2/蛭石纳米复合物的制备及产物结构变化研究

以TiOSO4为钛源,采用阳离子交换、原位水解、原位脱羟技术制备了TiO2/蛭石纳米复合物。采用XRD、FTIR、FSEM等对TiO2/蛭石纳米复合物制备过程产物包括聚合羟基钛离子-蛭石、水合氧化钛/蛭石复合物以及TiO2/蛭石纳米复合物的结构、微观形貌等进行了表征和研究。结果表明:在pH值较低时,TiOSO4溶液中的聚合羟基钛离子通过阳离子交换作用进入蛭石层间域中,随着pH值逐渐升高,进入层间域中的聚合羟基钛离子水解聚合形成水合氧化钛,蛭石的层间域被撑大,有序性结构被破坏;经900℃热处理后水合氧化钛脱水形成TiO2/蛭石纳米复合物;样品中TiO2含量随结束pH值的升高而增加,并均匀地插入蛭石的层间域中或分布在蛭石片层的表面;与纯TiO2纳米粉体相比较,TiO2/蛭石纳米复合物结构中TiO2在900℃焙烧后仍未出现金红石相,表明蛭石结构层对TiO2的晶相转变具有明显的阻滞作用。

SnO_2/TiO_2纳米复合物的制备及光催化性质

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯和二氯化锡为原料,加入CTAB作软模板,制备SnO2/TiO2纳米复合物.分别用SEM、XRD、IR、UV-Vis等手段对产物进行表征,所得产物晶粒由锐钛矿相的TiO2和金红石相的SnO2组成.以亚甲基蓝和茜素红为模拟污染物,研究其催化活性,结果表明SnO2/TiO2纳米复合物具有较好的光催化活性.

Au/TiO_2纳米复合物增强可植入式葡萄糖传感器

将Au/TiO_2纳米复合材料修饰在针型Pt电极上,用戊二醛作为交联剂将葡萄糖氧化酶固定在此修饰电极上,然后在酶电极上以5%Nafion乙醇溶液涂膜形成高分子膜保护层,制成可植入使用的葡萄糖传感器。采用三电极体系,考察了该传感器的检测能力。实验结果表明,该传感器的检出限为3.0×10^(-6)mol·L^(-1),线性范围为1.0×10^(-5)~1.0×10^(-3)mol·L^(-1)。研究表明,将纳米材料应用于葡萄糖传感器,成功地提高了灵敏度。还考察了影响传感器酶活性的部分因素。该传感器作为一种可植入器件的雏形,有望发展成有实际应用前景的临床检测装备。

含Se纳米TiO2复合物的制备及其光催化性质

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了含Se纳米TiO2复合物.分别用TEM、XRD、XPS、UV-Vis、IR、PL等对所得产物进行了一系列表征,结果表明,该复合物具有锐钛矿相结构,其粒径约为20 nm.日光下降解亚甲基蓝(MB)的实验结果表明,Se的掺入大大提高了TiO2的光催化活性.

TiO_2-煤系高岭土纳米复合物的制备及其吸附性能

为改性煤系高岭土,以原矿煤系高岭土和硫酸钛为原料,采用水热法合成TiO_2-煤系高岭土纳米复合物,并研究其对有机染料的吸附性能。结果表明,当染料质量浓度为100 mg/L、吸附液体积为20mL、吸附剂用量为50mg、吸附时间为60min、溶液pH=12时,TiO_2-煤系高岭土纳米复合物对阳离子型染料次甲基蓝的吸附率达到95. 5%,对阴离子型染料刚果红在中性条件下的吸附率达到98. 0%,分别比原矿提高30%和24%;复合物对2种染料的吸附均符合准二级吸附动力学模型,同时也符合Langmuir吸附等温式,属于单分子层吸附。

TeO_2/TiO_2纳米复合物的水热合成及性质研究

采用水热合成方法,在特定的反应条件下合成了具有锐钛矿相结构的TeO2/TiO2纳米复合物.探讨了产物的形成机理和影响因素;用透射电镜、X射线粉末衍射、紫外-可见光谱、荧光光谱以及循环伏安等手段对产物的结构和性质进行了分析和表征.

丙烯酸乳液/TiO_2纳米复合物的制备与表征

采用四种方法制备了聚丙烯酸 /TiO2 纳米复合乳液。通过TEM研究了纳米TiO2 在聚丙烯酸涂膜中的分散状况 ,以及考察了纳米TiO2 /聚丙烯酸膜的力学性能和光学性能。

CuO/SnO_2/TiO_2纳米复合物的制备及光催化研究

采用溶胶-凝胶法,以硝酸铜、二氯化锡和钛酸四丁酯为原料,加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作软模板,制备CuO/SnO2/TiO2纳米复合物。分别用SEM、XRD、IR、UV-vis等对产物进行表征分析,CuO/SnO2/TiO2晶粒由锐钛矿相的TiO2、金红石相的SnO2和单斜晶系的CuO组成。以甲基橙为模拟污染物,研究其催化活性,结果表明CuO/SnO2/TiO2纳米复合物具有较好的光催化活性。

Fe/TiO_2纳米复合物的制备、表征及其性能

采用溶胶-凝胶结合氢气还原方法,制备了Fe与TiO2两相共存的纳米复合物。透射电子显微镜（TEM）图片显示,纳米复合物的颗粒大小为100～300nm,且具有明显的核/壳结构。X射线衍射结果表明,纳米复合物中存在a-Fe与金红石型TiO2结构,未发现其他杂相。振动样品磁强计（VSM）的测量结果表明,样品具有较高的比饱和磁化强度。研究表明,通过控制前驱物的用量,能有效改变样品的磁性。热重分析（TGA）结果表明,样品具备很好的抗氧化性。复合介电谱和磁谱表明,在测量的微波频率范围内,样品的介电损耗大于磁损耗。

合成TiO2-WO3纳米复合物及其性能研究

以四氯化钛和钨酸钠作为钛和钨源采用共沉淀-水热法合成TiO_2-WO_3纳米复合材料。实验通过调控原料合成比例,研究钛和钨不同比例对复合物吸附有机染料性能的影响。当钛和钨比为0.5,TiO_2-WO_3对亚甲基蓝(MB)具有很强的吸附能力,其最大容量吸附为160 mg/g。同时发现TiO_2-WO_3复合物对罗丹明B(RhB)展现了良好的吸附和光催化效果。因此,该复合物很有可能应用在污水处理等方面,从而成有一种有前途的吸附剂及光催化材料。

纳米TiO2/β-CDP复合物的制备及表征

结合纳米二氧化钛(Ti O2)的光催化和β–环糊精(β-CD)独特的包结富集功能,以环氧氯丙烷(EPI)为交联剂,制备了β–环糊精聚合物(β-CDP)为壳、纳米Ti O2为核的复合物(纳米TiO_2/β-CDP).采用FTIR、UV-Vis、SEM和TG对纳米TiO_2/β-CDP进行表征,并测定了不同条件下复合物粒径大小、β-CD含量以及悬浮液稳定性等表观性能.研究结果表明:复合物粒径和β-CD含量会受纳米TiO_2分散状态、β-CD加入量、EPI加入量的影响.经过超声分散的纳米TiO_2制备出的复合物粒径较小,β-CD含量也较高;增加β-CD或交联剂EPI用量,复合物粒径尺寸均变大.另外,复合物既保留了β-CD基本结构单元,又具有光催化组分纳米TiO_2,其紫外光吸收显著增强,热稳定性也有所提高.

TiO_2/还原氧化石墨烯纳米复合物的电致化学发光性能研究

采用水热法还原氧化石墨烯的同时与TiO_2纳米粒子复合,制备TiO_2/还原氧化石墨烯纳米复合物,并在玻碳电极表面成膜。研究了膜稳定剂、复合比例、电势扫描范围及检测液pH对TiO_2/还原氧化石墨烯纳米复合物膜电致化学发光性能的影响。结果表明,Nafion作为膜稳定剂时,TiO_2/还原氧化石墨烯纳米复合物(1 wt%)膜能产生强的电致化学发光,强度是TiO_2纳米粒子膜发光强度的8倍。并且,复合物膜的电致化学发光峰电势和起置电势均明显正移。复合物膜在pH8~10范围内具有强的电致化学发光。

TiO_2/膨润土纳米复合光催化剂降解偶氮染料的研究

采用酸性溶胶法合成TiO2 膨润土纳米复合光催化剂 ,并研究其光催化降解阳离子偶氮染料 .X射线衍射 (XRD)分析表明 ,TiO2 膨润土纳米复合物的d0 0 1衍射角为 9 0 6° .该复合催化剂具有较高的光催化降解有机污染物的活性 ,随着光照时间的延长 ,阳离子红GTL的特征峰 490 5nm强度逐渐减弱 ,最后它的特征峰可彻底消失 ,GTL的偶氮键是最活跃的化学键 ,它易于被氧化断键 .该复合催化剂的催化活性受溶液的pH影响较大 ,在中性和碱性条件下其光催化活性更强 .适量的过氧化氢可以加速光催化氧化反应 ,但过量的H2 O2 却抑制了羟基自由基的生成 ,从而使H2 O2 的利用效率下降 ,在本实验条件下其最佳用量是 6mmol L .