Fe^(3+)-TiO_2/SiO_2薄膜催化剂的结构对其光催化性能影响

以硅胶为载体,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同量Fe^(3+)的TiO_2光催化剂(Fe^(3+)-TiO_2/SiO_2),以氙灯为光源,罗丹明B为目标降解物,对其光催化活性进行了研究。结果表明,Fe^(3+)-TiO_2/SiO_2比TiO_2纳米粉有更好的催化活性,Fe^(3+)的最佳掺入量为0.03％。罗丹明B在粉体和膜催化剂的作用下遵循不同的光催化反应机理。根据XRD,SEM,Raman,XPS和FTIR的表征结果可认为,TiO_2在SIO_2表面薄膜化和Ti-O-Si键的形成是催化活性提高和降解机理不同的主要原因。

SiO2-TiO2薄膜的制备及光致超亲水性能研究

为了制备具有良好的光致超亲水性的SiO2-TiO2薄膜,实验用溶胶凝胶法结合超声技术以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸丁酯(TBOT)为前驱体制备SiO2-TiO2溶胶;采用浸渍提拉法在普通载玻片上涂膜;然后分别运用微波炉和马弗炉2种不同的烧结方式进行热处理制得产品。将所得产品分别进行接触角、紫外-可见分光光度计、FT-IR、AFM测试。结果表明:马弗炉烧结得到的SiO2-TiO2薄膜亲水性要好于微波炉烧结,并且在V(TEOS)∶V(TBOT)=0.75∶1时,接触角最小,可达到4.3°,满足防污自清洁的要求;红外谱图说明有Ti—O—Si键的生成,证明SiO2和TiO2之间生成了复合氧化物。

磁控溅射法制备CeO_2-TiO_2紫外吸收薄膜

采用射频磁控溅射在玻璃基片上沉积具有紫外吸收CeO2-TiO2混和薄膜。通过制备一系列不同物质的量浓度比的，n（CeO2）：n（TiO2）靶材（1．0：0，0．90：0．10，0．80：020，0．70：0．30，0．60：0．40，0．50：0．50，0．40：0．60，0．30：0．70，0．20：0．80，0．10：0．90，0：1．0），研究其紫外吸收性能最佳的物质的量浓度比：TiO2加入CeO2后，改变CeO2的结晶状态并提高UV吸收．采用Raman和XPS表征薄膜的特性，物质的量浓度比值在n（CeO2）：n（TiO2）=0．5：0．5，0．6：0．4时，薄膜为非晶态，并具有高的紫外吸收（98％）和可见光透过率（70％-80％）；XDS分析表明薄膜存在（F^4＋，Ce^3＋和Ti^4＋。

累托石-TiO_2薄膜的制备及其降解染料废水

以累托石和钛酸丁酯为主要原料制备出累托石-TiO2薄膜,将其负载在玻璃表面上,研究了其在紫外光和太阳光下催化降解甲基橙的性能.实验结果表明:在相同的制备条件下,累托石-TiO2薄膜的光催化活性高于TiO2薄膜的光催化活性;制备累托石-TiO2薄膜时,薄膜的层数影响其催化活性;以累托石-TiO2薄膜为催化剂,在太阳光下降解甲基橙7 h,甲基橙脱色率为52.9%.

纳米多孔SiO_2-TiO_2复合薄膜的制备及研究

采用溶胶-凝胶技术，以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB为模板剂，乙酰丙酮作为钛的水解控制剂，通过钛和硅醇盐的分步水解得到均匀的SiO2-TiO2复合溶胶，通过提拉制备出具有纳米多孔结构的复合薄膜．实验结果表明，多孔薄膜中的钛离子形成了Si—O—Ti键的孤立四配位形态，使薄膜具有复合型钛离子的催化效果，并且有介孔结构．随TiO2含量的增加，薄膜仍具有较好的透光性（可达到85％以上）．通过对实验条件的调节，可实现对薄膜纳米结构的人工控制，形成的多孔薄膜折射率在1．2～1．4之间连续可调．

纳米La^(3+)-TiO_2薄膜制备及其处理含碱炼油废水

采用溶胶凝胶法制备在玻璃上负载纳米La3+-TiO2薄膜,以罗丹明B水溶液的COD的去除率为指标,研究了各种因素对溶胶胶凝过程及制得纳米La3+-TiO2薄膜光催化活性的影响,用XRD和IR表征,并对含碱炼油废水进行光催化处理。结果表明,影响因素及最佳量依次是La掺杂量质量分数0.05%、煅烧温度480℃、乙醇的加入量50mL和加水量1.0mL,此时罗丹明B的降解率达到91%;当含碱炼油废水中pH=5,负载薄膜2层,光催化时间为3h时处理效果最佳,废水中COD降解率为77%;所得的La3+-TiO2薄膜含有Ti-O-Ti结构,为锐钛矿型,平均粒径为11.2nm。

热处理对V_2O_5-TiO_2复合薄膜表面结构与光学性能的影响

以钛酸丁脂、V2O5粉末为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了V2O5-TiO2复合薄膜,并采用X射线光电子能谱(XPS)和Uv-vis-nir分光光度计等方法研究了热处理对薄膜性能的影响。结果表明,随热处理温度的升高,复合薄膜中钛离子的价态不变,仍为Ti4+;而V4+离子逐渐被氧化为V5+离子;并采用氢氧基团、碳氧键与多种钒离子进行叠加拟合,拟合结果与实验曲线非常符合;V2O5-TiO2复合薄膜在紫外光波段的透射率减小,吸收带边出现红移。

超声场作用下薄膜型WO_3-TiO_2光催化剂制备与性能表征

在超声场作用下采用溶胶-凝胶法制备了纳米WO3-TiO2复合光催化剂。利用薄膜对罗丹明B溶液的光催化降解作用,考察了钨酸铵掺杂量、镀膜层数、烧结温度、烧结时间、基质、pH值、溶解氧及超声波等因素对光催化活性的影响,并与普通溶胶-凝胶法进行了比较。结果表明,在超声场作用下,溶胶的胶凝时间显著缩短,光催化剂颗粒粒径明显减小,催化活性显著提高,当钨酸铵掺杂量为0.5%(质量分数)、多孔钛片为基质、镀膜9层、575℃下烧结1 h得到的WO3-TiO2薄膜的光催化活性最高。该温度下制备的WO3-TiO2薄膜几乎均为金红石型TiO2。

溶胶-凝胶法制备TiO_2与SiO_2-TiO_2薄膜对医用NiTi合金的表面改性

采用溶胶-凝胶法制备 TiO2与SiO2-TiO2薄膜,对医用 NiTi合金进行表面改性处理.利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、划痕试验和电化学腐蚀试验等手段系统研究了薄膜的结构、形态及性能. 通过动态凝血时间和血小板粘附的测量研究和评价了薄膜的体外血液相容性.结果表明,在一定范围内,较高热处理温度有利于薄膜与基体间的结合强度和耐腐蚀性的提高;NiTi合金表面镀TiO2与SiO2-TiO2薄膜后,其血液相容性明显提高.

SiO_2-TiO_2亲水薄膜的制备及热处理对其亲水性能的影响

为了制备在自然光下具有良好的亲水性能的Si O2-Ti O2薄膜,实验用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸丁酯(TBOT)为前驱体水解制备Si O2-Ti O2溶胶;采用浸渍提拉法在普通载玻片上涂膜;然后分别运用微波炉和马弗炉两种不同的烧结方式进行热处理制得产品.将所得产品分别进行接触角、紫外-可见分光光度计、IR、XRD和SEM测试.结果表明:马弗炉烧结得到的Si O2-Ti O2薄膜亲水性要好于微波炉烧结,并且在VTEOS∶VTBOT=0.75时,接触角最小,可达到4.3°,在自然光照15 s后,水滴可以在薄膜表面完全铺展开,达到0°,满足防污自清洁的要求;马弗炉和微波炉烧结的产品的红外谱图说明有Ti—O—Si键的生成,证明Si O2和Ti O2之间生成了复合氧化物,但相比于马弗炉,微波炉所制产品的亲水基团在烧结过程中可能遭到破环.

SnO_2-TiO_2薄膜载体对Au-Pt纳米颗粒电化学性能的影响

采用真空镀膜法在玻碳(GC)电极表面修饰SnO2-TiO2薄膜,在SnO2-TiO2/GC复合电极表面组装Au-Pt双金属纳米颗粒,制得Au-Pt/SnO2-TiO2/GC复合电极.通过循环伏安法(CV)研究了SnO2-TiO2薄膜载体对Au-Pt双金属纳米颗粒电化学性能的影响;采用扫描电镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)对Au-Pt在SnO2-TiO2薄膜沉积的形貌及结构进行了表征.研究结果表明,10nm的Au-Pt双金属纳米颗粒均匀地组装于SnO2-TiO2薄膜表面;SnO2-TiO2薄膜载体改善了复合电极抗CO中毒能力;Au-Pt双金属合金的形成提高了Pt对甲醇氧化的电催化能力,SnO2-TiO2薄膜载体又使Pt纳米粒子d空轨道增多,提高了Au-Pt双金属纳米颗粒的稳定性和催化性能.

溶胶-凝胶法制备SiO_2-P_2O_5-TiO_2电解质薄膜

溶胶-凝胶法制备的SiO2-P2O5-TiO2电解质薄膜,具有较高的质子电导率和化学稳定性。测定不同组分电解质薄膜的质子电导率,发现随着温度的上升,质子电导率呈上升趋势。其原因为随着温度的升高,附着水排出和羟基结构的缩合。

射频磁控溅射法制备PI基CeO_2-TiO_2复合薄膜

采用射频磁控溅射技术在柔性基体PI(聚酰亚胺)上制备了纳米CeO2-TiO2复合薄膜。借助X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和紫外-可见光谱仪分别研究了薄膜的物相结构、表面生长形貌和薄膜的紫外-可见光透过率及光学能隙,并用WS-2000型薄膜划痕仪测定薄膜与基体的界面结合强度。实验结果表明:沉积态的薄膜为非晶态,经200℃退火处理4h后,转化为良好的晶态,薄膜中主要含有锐钛矿相结构;溅射功率对薄膜的形貌,光学性能及界面结合力均有影响。尤其当溅射功率为120W时,薄膜的综合性能最优;平均晶粒尺寸110nm,表面粗糙度为160nm,吸光率达80%,光学能隙Eg仅为(2.65±0.05)eV,划痕法测量涂层与基体的附着力为60N。

Al_2O_3-TiO_2复合薄膜晶相及形貌研究

本文以钛酸正四丁酯为前驱体采用溶胶凝胶法制备了稳定的TiO2溶胶,以可溶性的硝酸铝作为掺杂剂制备了Al2O3-TiO2复合薄膜。采用XRD分析了薄膜的晶相组成,AFM表征了薄膜表面粗糙度随着Al2O3添加量的增加而变化的趋势。XRD测试结果表明,随着Al2O3添加量的增加,薄膜中TiO2晶粒的平均尺寸逐渐减小;而AFM测试结果表明,薄膜表面粗糙度呈现减小的趋势,但是当Ti/Al比例增加到1∶0.12时,颗粒尺寸比1∶0.06时有所增大,这主要是由于包覆在TiO2晶粒表面的Al2O3非晶相增多导致颗粒聚集生长严重所致。

半导体表面化学沉积制备WO3-TiO2薄膜的组织及电化学性能

采用化学沉积制备方法,添加不同的封端剂(十二烷基苯磺酸钠SDBS或聚乙二醇PEG)制备得到半导体用纳米WO3-TiO2薄膜,并表征该材料的电致变色性能。研究结果表明:加入SDBS的WO3-TiO2薄膜相邻片之间有较大间隙,形成了众多裂纹并发生了颗粒团聚现象。所有WO3-TiO2薄膜试样在着色态条件下透射光谱曲线发生了短波偏移。添加PEG的WO3-TiO2薄膜的着色态与褪色态并没有出现透过率显著改变的情况,综合选择SDBS作为薄膜封端剂时可以获得更优的变色效果。在相同时间中以SDBS作为封端剂来制得的WO3-TiO2薄膜形成了比利用PEG作为封端剂制得的WO3-TiO2薄膜更大的电流密度,且可以获得更多离子注入,及薄膜着色与褪色电流的稳定性更优。

快速火焰沉积法原位后退火制备防雾纳米纤维SiO_2和纳米SiO_2-TiO_2薄膜

目的在透明玻璃基板上通过直接火焰气溶胶沉积和原位退火快速合成水稳定性、透明防雾SiO2,TiO2,SiO2-TiO2涂层。方法联合使用火焰喷雾热分解反应器与基片支架合成和涂层沉积TiO2,SiO2-TiO2和SiO2纳米结构于7.5 cm×2.5 cm的玻璃基板上。结果在无预处理的情况下在玻璃基板用包含硅前体的HMDSO或TEOS等FSP溶液制备了直径为10～15 nm和长度为数十至数百纳米长的SiO2纳米纤维或纳米线。结论该制备工艺可行性好,质量控制方法简便、可靠。

SiO_2-TiO_2自清洁防反光薄膜的制备与表征

采用溶胶-凝胶浸渍-提拉法,通过改变镀膜顺序和镀膜速率制备了TiO2/SiO2(ST)和SiO2/TiO2(TS)型的一系列SiO2改性TiO2双层薄膜.薄膜的形貌、光透性、光催化活性、亲水性等分别用场发射扫描电镜(FESEM)、分光光度计、光降解甲基橙等表征方法进行了分析.结果表明:SiO2膜层因其低反射指数,在ST型、TS型薄膜中均能起到防反光作用;对于TS型薄膜,其光催化活性与亲水性均随表层SiO2薄膜提拉速率的增加而降低,但ST型薄膜则相反,当表层TiO2膜提拉速率为6mm/min时,所得薄膜表现出最佳的光催化活性和亲水性,进而具备最佳的自清洁性能.

Fe^(3+)-SiO_2-TiO_2薄膜的制备及其光催化活性

Sol-gel法制备Fe3+掺杂TiO2催化剂的基础上,掺入SiO2纳米粉体,制备了一种改性Fe3+-SiO2-TiO2薄膜。以甲醛为降解对象,探讨金属掺杂和半导体复合量、活化温度、负载量等对该薄膜光催化活性的影响。结果表明,在500℃焙烧、质量比Fe3+∶SiO2∶TiO2=1.0∶12∶100、镀膜5层时,Fe3+-SiO2-TiO2薄膜的光催化活性最高,150min后甲醛降解率达93%,是单纯TiO2薄膜的1.9倍。

烧结温度对SiO_2-TiO_2薄膜亲水性的影响

为了确定SiO2-TiO2薄膜制备过程的最佳烧结温度,将不同SiO2与TiO2掺杂比的样品分别在400℃和500℃下煅烧,进行与水的静态接触角测试。结果表明,在一定掺杂比范围内,SiO2的掺杂能明显提高TiO2表面亲水性,并且500℃煅烧的产品亲水性要好于400℃煅烧的产品。SEM和XRD表明,500℃煅烧的产品表面颗粒粒径要大于400℃煅烧的产品的表面颗粒粒径,并且已有了比较明显的锐钛矿晶型特征峰,而400℃煅烧的产品还是无定形态,这说明SiO2的掺杂抑制了TiO2晶粒的生长和晶型的转变。而锐钛矿晶型的TiO2亲水性要远好于无定形的TiO2,致使500℃煅烧的产品的亲水性要好于400℃煅烧的产品的亲水性,因此500℃才是SiO2-TiO2薄膜的最佳烧结温度。

SiO_2-TiO_2纳米复合薄膜的制备及分析

通过溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯和钛酸丁酯为前驱体,并改变正硅酸乙酯和钛酸丁酯的用量制备出均匀性良好的SiO_2-TiO_2纳米复合薄膜。对这种SiO_2-TiO_2纳米薄膜进行X射线衍射、红外光谱、热重、差热及X射线光电子能谱等性能分析。结果表明:SiO_2-TiO_2复合薄膜组成元素为C、O、N、Ti和Si等,红外光谱和热分析确定了薄膜样品中含有的有机基团,主要为—CH2—、—CH2、—CH3和—CH等,其中已经不含明显的Si—O键,主要是Ti—O—S键。