CNT-TiO_2复合物的制备及其乳液催化苯甲醇选择氧化

以CNTs为基质,钛酸异丙酯为钛源,采用水热法制备CNT-TiO2复合物。采用扫描电子显微镜和X射线衍射等技术手段研究CNT-TiO2复合物的形貌和晶型结构特征,通过光学显微镜等技术手段研究TiO2、CNT-TiO2固体纳米颗粒形成的乳液体系的特征。以苯甲醇选择氧化制备苯甲醛为探针反应,研究浸渍法所制负载型钌基TiO2、CNT-TiO2乳液催化剂的催化反应性能,催化剂载体的乳化能力与其催化性能之间的规律性关系。结果发现:CNT-TiO2复合物的乳化能力强于TiO2颗粒,易形成乳液体积大及乳滴分布均匀的乳液体系;负载型Ru/CNT-TiO2催化剂的催化活性高于Ru/TiO2;催化剂载体的乳化能力与其催化活性密切相关,载体的乳化能力越强催化活性越高;CNT-TiO2复合物在苯甲醇选择氧化反应体系中起到了催化剂载体和固体乳化剂的双重作用。

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。

CNTs/TiO_2复合物的水热法合成及其光催化性能

利用水热法制备了高活性碳纳米管(CNTs)/Ti O2光催化剂,采用XRD,IR,SEM和UV等手段表征了其结构及表面组成,并以偶氮类染料EBPV为目标物评价了该催化剂在可见光下的光催化效果。结果表明:CNTs/Ti O2复合物为锐钛矿型,粒子为球状和类球状;与Ti O2相比,CNTs/Ti O2复合物吸收峰移至可见光区;在实验条件下其对目标物的可见光催化降解效率达95%以上。实验表明,在水溶液中EBPV的光催化降解过程服从准一级动力学方程。9次循环利用后,CNTs/Ti O2复合物的光催化活性降低了5%。

MnO_(2)/CNTs复合物的合成及其AZIBs正极材料性能

以乙酸锰和过硫酸铵为原料,通过水热合成法制备MnO_(2),再通过超声法制备MnO_(2)/CNTs复合物.运用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜对产物进行表征,并运用循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电测试MnO_(2)/CNTs复合物作为AZIBs正极材料的电化学性能.结果表明:在反应温度140℃,反应时间22 h的条件下,制得的MnO_(2)产物为β-MnO_(2)纳米线;将其与CNTs复合后,β-MnO_(2)的化学结构没有发生改变;在0.1C倍率下循环20次,β-MnO_(2)/CNTs电极在1 mol/L ZnSO_(4)+0.5 mol/L MnSO_(4)水溶液中的首次放电比容量为140 mAh/g,较β-MnO_(2)/CNTs电极在1 mol/L ZnSO_(4)水溶液中的首次放电比容量(45 mAh/g)提高了2倍,较β-MnO_(2)电极在1 mol/L ZnSO_(4)+0.5 mol/L MnSO_(4)水溶液中的首次放电比容量(27 mAh/g)提高了4倍.说明β-MnO_(2)与CNTs的复合提高了β-MnO_(2)的电化学性能,且β-MnO_(2)/CNTs电极在1 mol/L ZnSO_(4)+0.5 mol/L MnSO_(4)水溶液中的电化学性能更为优良,但容量保持率仅为50%,电池性能需进一步提高.

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.

TiO_2/沸石复合物结构与光催化性能

利用天然沸石作载体制备TiO2/沸石复合物光催化材料,从晶相分析和热分析证实以TiCl4为钛源,锐钛矿在水相体系中可直接在沸石表面生成,并牢固结合,同时引起沸石矿物结构的调整.实验研究了在阳光照射下光催化材料对甲基橙和亚甲基蓝的分解脱色效果,不需高温处理的样品光催化性能优于经高温处理的,脱色率接近100％,结合牢固,并可重复使用.

Cr掺杂TiO2纳米线/还原氧化石墨烯复合物的制备及光催化活性

以TiO_2纳米颗粒P25和氧化石墨烯(GO)为原料,Cr(NO_3)_3·9H_2O为Cr源,采用碱性水热法制备了Cr掺杂TiO_2纳米线/还原氧化石墨烯复合物(Cr-Ti O2 NWs/RGO).采用类似方法合成了TiO_2纳米线(Ti O2NWs)、Cr掺杂Ti O2纳米线(Cr-TiO_2NWs)和TiO_2纳米线/还原氧化石墨烯复合物(TiO_2 NWs/RGO)等其它样品.通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼(Raman)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)等方法对样品进行了表征.测试了样品在可见光下对亚甲基蓝(MB)的降解活性,结果表明,Cr-TiO_2NWs/RGO在120 min内对MB的催化降解率为TiO_2NWs的2.2倍,催化降解速度为TiO_2NWs的5.8倍.

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。

电化学混合电容器用新型β-Ni(OH)_2/CNTs纳米复合物

采用水热合成法制备出一种新型β-Ni(OH)2/碳纳米管(CNTs)纳米复合物,Ni(OH)2微晶粒径控制在50～80nm之间,与CNTs直径相当,CNTs与Ni(OH)2质量比为1∶15.将纳米复合物应用于活性炭(AC)/NiOOH电化学混合电容器,电化学测试表明:在0.4A/g电流条件下,其放电比容量达279mAh/g,是β-Ni(OH)2理论容量的96.5%;当电流密度从0.4A/g增加至8A/g时,电容器的容量保持率在76.5%以上,高倍率充放电特性优异.此外,纳米复合物良好的电化学可逆性使AC/NiOOH电化学混合电容器更易活化,并具有较高的充放电效率和良好的循环稳定性能.

辐照丙烯酸接枝HDPE/TiO_2复合物的微波介电性能研究

研究了不同剂量的60Co γ射线对丙烯酸接枝HDPE/TiO2复合物的凝胶率、接枝率、应用频率及温度对微波下复合物介电常数及介电损耗的影响,研究表明,同时采用辐照及丙烯酸接枝两种方法改性的HDPE/TiO2复合物,在微波下有较高的介电常数(ε′≈30)及较低的介电损耗正切(tgδ≈3×10-3),这对微波通信有重要的应用价值。另一方面,扫描电子显微镜(SEM)的微观形态分析表明丙烯酸接枝复合物经辐照后其表面为网状结构。

水性聚氨酯-TiO_2复合物的制备与研究

采用原位聚合法制备了聚氨酯 二氧化钛 (PU TiO2 )水分散复合体 ,对影响制备稳定透明的复合体的因素(包括水用量、醇用量、pH值、PU/钛酸四丁酯投入量、醇种类 )进行了讨论 ,利用X射线衍射、扫描电镜及热重 -差热表征了复合分散体。实验结果表明 :在乙醇作溶剂 ,R1≥ 2 5 1 6,R2 =44～ 60 ,R3 =2 2 4～ 3 3 7,pH =9 4～ 10 ,R4' =0 3 0条件下的PU TiO2 复合物分散稳定 ,平均粒径达 197 4nm、热稳定得到改善 ,但晶相的形成受到阻碍。当R4'=0 10时 。

不同无机酸对聚吡咯/TiO_2复合物的吸附性能影响

考察了不同无机酸对PPy/TiO_2复合物吸附性能的影响。首先分别在HNO3、H2SO4和H3PO4体系中合成了聚吡咯(PPy)/TiO_2复合物(分别简写为N-PPy/TiO_2、S-PPy/TiO_2和P-PPy/TiO_2)。以红外光谱、热重分析、Zeta电位、比表面积分析和扫描电镜等测试方法对复合物的物理化学性能进行了表征。接着以几种合成的复合对阴离子染料酸性红G和阳离子染料亚甲基蓝进行吸附研究,发现无机酸对合成的复合物的吸附性有较大的影响。几种复合物均可在30min内达到吸附平衡,并且可以重复使用6次以上吸附量没有明显的降低。其中S-PPy/TiO_2的吸附性能最好,其对ARG和MB的最大吸附量分别达到218.34mg/g和314.68mg/g。复合物对染料的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温式。对S-PPy/TiO_2进行吸附热力学研究表明,其对染料的吸附过程为熵增的自发过程。

TeO_2/TiO_2纳米复合物的制备与表征

为改善TiO2的光电性质,笔者采用溶胶-凝胶法制备了TeO2/TiO2纳米复合物.分别用SEM、XRD、EDX、IR、UV-V is等对产物进行了一系列表征,结果表明,复合物TeO2/TiO2为粒径20 nm左右的均匀球形锐钛矿相纳米粒子.

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.

Bi2O3/g-C3N4/TiO2三元复合物的制备及其可见光催化活性研究

以工业纳米Ti O2,三聚氰胺(C3H6N6)和硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)为原料,通过高温煅烧制备Bi2O3/gC3N4/Ti O2三元复合物,采用XRD、XPS、FT-IR、UV-vis、PL光谱等对其结构进行了表征。结果表明g-C3N4和Bi2O3分散覆盖在Ti O2表面,形成具有异质结结构的Bi2O3/g-C3N4/Ti O2三元复合物,其带隙降低,对可见光的吸收增强,电子和空穴通过在Bi2O3、g-C3N4和Ti O2三者界面间的转移有效延长了光生载流子的寿命,从而提高光催化效率。以亚甲基蓝为目标污染物评价其光催化活性。结果表明,当Ti O2与C3H6N6质量比为1∶2.5,Bi(NO3)3·5H2O含量为0.35%,煅烧温度为520℃,煅烧时间为5 h时制得的Bi2O3/g-C3N4/Ti O2三元复合物(即0.35Bi/C/T)活性最高,LED灯(12 W)光照180 min后对10mg/L亚甲基蓝溶液降解率达98.1%。

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.

沉淀法制备复合粒子TiO_2/CNTs的研究

以四氯化钛为原料,采用沉淀法制备复合粒子TiO2/CNTs,通过正交试验得出最佳负载条件:原料液浓度为0.3mol/L、氨水滴加速度为3mL/min、溶液pH值为4、煅烧温度为400℃时二氧化钛能够均匀紧密地负载到碳纳米管表面;利用FTIR、XRD和SEM等对所制备的复合粒子TiO2/CNTs进行表征分析,结果表明,负载的二氧化钛粒子粒径为5nm左右,且所负载的二氧化钛晶形大部分是锐钛晶型。

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。

CNT/TiO_2复合电极吸附去除水中苯酚研究

采用涂覆法制备CNT/TiO2复合电极。通过扫描电镜、接触角测试仪、X射线光电子能谱、循环伏安测试对复合电极的表面形貌、润湿性、元素成分及电化学性能进行了表征。结果表明,加入TiO2后的复合电极比表面孔隙、亲水性、比电容均得以增加;进一步研究表明,复合电极对苯酚的吸附量较CNT电极提高了32%;并且,CNT/TiO2复合电极电吸附苯酚过程符合准2级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型。