TiO_2/共轭高分子纳米复合材料在自然光下的光催化性能

以PVC和TiCl4为原料,利用溶胶-凝胶法制备了复合光催化剂前驱物,经260℃热处理后得到了TiO2/共轭高分子（CP）纳米复合光催化剂材料。通过亚甲基蓝的光催化降解研究了该催化剂的催化性能,并用TEM、XRD、IR和UV-Vis等测试技术对复合材料的结构进行了表征。结果表明,在自然光作用下,当焙烧温度为260℃并且TiO2的质量分数为66.36%,复合催化剂在15 min内可使亚甲基蓝的降解率接近80%,催化活性优于纯TiO2。复合材料颗粒平均尺寸约30 nm,其中TiO2为锐钛矿型结构。CP与TiO2复合后能吸收紫外-可见区的全程光波（λ为190-800 nm）,对光生电荷具有很高的分离能力,从而表现出较高的催化活性。

共轭高分子PF/TiO_2纳米复合材料的合成与催化性能

用糠醇单体在TiO2纳米粒子表面的原位酸催化聚合，经适当的热活化处理，制备了共轭高分子PF／TiO2纳米复合催化材料，用TEM、FTIR、UV-Vis等技术对其尺寸、结构和光吸收特性进行了表征。在自然光、室温条件下，以亚甲基蓝（MB）的脱色、降解为模型反应，对其光催化性能进行了研究。结果表明，由该方法合成的PF/TiO2复合材料尺寸在80～140nm，其中PF为具有极性基团（-OH，C=O）和不同长度共轭链的高分子，且与TiO2以C-O-Ti相键合；由于PF的复合使该复合材料的吸收波长拓宽至整个紫外-可见光区。光催化实验结果表明，在自然光、室温条件下，该复合材料在5-10min可使MB的脱色率、COD去除率分别达到97％、75．2％以上。

共轭高分子改性TiO2在自然光下催化降解亚甲基蓝水溶液

采用原位分步法制备了TiO2/共轭高分子(CPFA)纳米复合催化剂。以亚甲基蓝(MB)为目标污染物研究了该催化剂的催化性能,并探讨了热处理温度、复合微粒中TiO2含量等因素对催化活性的影响。结果表明,CPFA的掺杂极大地提高了TiO2的催化活性。在自然光条件下,2 min即可将MB完全脱色并降解。当热处理温度为460℃、TiO2的质量分数为42.48%时,复合催化剂对MB的降解效果最好,且重复利用3次后对MB的脱色率依然可达90%以上。TEM观察表明,原位分步法在合成该类纳米复合材料方面是成功的;所合成的复合微粒的平均粒径为26 nm,且在无水乙醇中分布均匀。XRD分析表明,复合催化剂中的TiO2呈混合晶型,其中金红石晶型的含量约为79%。

纳米TiO_2光触媒及其高分子复合材料的结构与性能

研究了纳米 Ti O2 的结构特征及纳米 Ti O2 复合高分子材料的结构和性能。考察了含纳米 Ti O2 高分子复合材料的抗紫外、抗老化、抗菌及抗恶劣环境的性能。试验数据表明 ,纳米 Ti O2 光触媒对于细菌有显著的抑制作用 ,对于塑料有明显增韧作用 。

基于2，3-萘-18-冠-6单元的共轭高分子对金属离子的荧光传感器

能发射蓝绿色荧光的共轭高分子由单体1,4-二溴-2,3-萘-18-冠-6(M-2)与1,4-二乙烯基-2,5-二丁氧基苯(M-3)通过Pd催化的Heck偶联反应合成制得。通过荧光和紫外-可见光谱探讨了高分子对金属离子的响应性质,其中Hg2+能使高分子荧光淬灭、吸收增强,但AsⅢ、Pb2+和K+对高分子的荧光光谱改变很小。结果表明以2,3-萘-18-冠-6作为荧光团和识别位点的共轭高分子可作为有效识别Hg2+的荧光化学传感器。

高分子磁体/TiO_2复合缩波材料的电磁性能

研究了在100MHz～1800MHz的高频、微波下,高分子磁体/TiO2(简称OPM/TiO2)复合缩波材料的电磁参数变化。研究表明:丙烯酸改性的OPM/TiO2复合缩波材料有效地提高其介电常数,降低介电损耗和磁损耗,而60Co-r辐照的OPM/TiO2材料却显著地提高其磁导率及介电常数,但材料的磁损耗和介电损耗基本不变,因此,OPM/TiO2作为一种用于缩小电子器件及天线几何尺寸的复合缩波材料,对高频,微波通信、宇航和计算机有重要的理论和应用价值。

高分子网络凝胶法制备Fe掺杂TiO_2粉体的研究

以钛酸四丁酯和硝酸铁为原料,N-羟甲基丙烯酰胺为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂,采用高分子网络凝胶法制备掺Fe的TiO2粉体,研究了Fe掺杂量和煅烧温度对TiO2粉体性能的影响。采用TG-DTA、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光谱分析(UV-Vis)对粉体的热效应、晶体结构、吸收光谱进行了表征。结果表明,随着煅烧温度升高,TiO2晶粒尺寸增加;Fe的掺杂抑制晶粒的长大,促进了TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变。Fe的掺杂量和煅烧温度对其光吸收带边影响较大,在实验条件下,Fe的掺杂量为1.5%,煅烧温度为650℃,光吸收带边红移最明显。

真空喷涂高分子包埋TiO_2纳米粒子薄膜阻变特性

真空喷涂制备了PFBT包埋Ti O2纳米粒子(NPs)高分子复合薄膜,利用Ga In/PFBT+Ti O2NPs/ITO器件结构对薄膜进行了伏安特性测试,研究分子与NPs质量比对其电学输运特性的影响。结果表明:器件均具有双极阻变开关特性,质量比对其电学特性影响不明显。分析发现薄膜高低阻态输运均为欧姆特性,阻变机理为电荷的捕获和释放,结合第一性原理计算验证,表明引入NPs后薄膜陷阱变浅导致其开关比较小。

有机高分子絮凝剂对钛液沉降性能的影响

针对硫酸法钛白粉生产中钛液沉降净化过程,选用不同钛液沉降用商品絮凝剂,进行钛液沉降效果实验研究。分别从有机高分子絮凝剂的分子量、阳离子度、分子结构几方面研究其对钛液沉降效果的影响。结果表明,当絮凝剂的分子量在600～800万之间,阳离子度在36%～45%之间,其对钛液的沉降效果明显;絮凝剂结构也会影响到钛液沉降效果。

TiO_2/共轭高分子纳米复合材料的制备及光催化性能研究

以聚氯乙烯和四氯化钛为原料，利用溶胶-凝胶法制备了复合光催化剂前驱体，经适当热处理后得到了TiO2／共轭高分子（CP）纳米复合光催化剂材料，并用TEM、XRD、FTIR、ESR和UV—Vis等对复合材料进行了表征。结果表明，复合材料平均粒径约30nm，其中TiO2的结构为锐钛矿型，CP为具有活性基团和不同长度共轭链的高分子，且与TiO2之间存在相互作用。CP与TiO2的复合，拓宽了TiO2的光谱响应范围，使其能吸收紫外-可见区的全程光波（λ=190～800nm），而且对光生电荷具有很高的分离能力，从而使材料表现出较高的催化活性。在自然光作用下，该复合材料能在15min内使亚甲基蓝的降解率接近80％，催化活性优于纯的TiO2和PVC直接热处理产物。

改性甲基丙烯酸酯/SiO_2-TiO_2纳米复合材料的制备与表征

用原位复合、溶胶 -凝胶法制备了有机聚合物链段与无机相间有共价键存在的改性甲基丙烯酸酯类共聚物 / Si O2 - Ti O2 杂化纳米复合材料。通过红外光谱 ,透射电镜 ,扫描电镜对材料的结构和形态进行了表征 ,并对纳米分散相的形态、分布和界面状况对杂化材料的物理化学性能及氧阻透性能进行了测试。

纳米TiO_2的制备及其光催化活性

用高分子凝胶法制备纳米TiO2,研究了烧结温度对晶粒大小的影响以及粉体的平均粒径和光催化活性的关系.结果表明:高分子凝胶形成的小且均匀的网格限制了TiO2晶粒之间的接触和团聚,因此在较低温度下即可合成分散性好、平均粒径细小、粒径均匀且无团聚具有锐钛矿结构的纳米TiO2.随着煅烧温度的升高,纳米TiO2的平均粒径逐渐增大.纳米TiO2平均粒径的减小可提高其光催化活性以及对次甲基蓝的降解速率.适量的TiO2可以使次甲基蓝的降解率达到70%.

以梳型聚合物为模板制备介孔Ag/AgBr/TiO_2纳米复合材料

以钛酸四丁酯为钛源,梳型聚合物为模板,采用溶胶-凝胶法低温水浴制备具有介孔结构的纳米TiO2,通过沉积-沉淀法将Ag/AgBr负载于介孔TiO2纳米微粒表面,制得高比表面积的Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料。采用XRD,TEM,N2吸附-脱附和UV-vis DRS等方法对Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料进行了表征。结果表明,所制备的纳米TiO2和Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料具有介孔结构;Ag/AgBr的引入,减小了介孔TiO2的比表面积(由346m2/g减小为253m2/g),但大幅度提高了其可见光催化活性。在可见光下,Ag/AgBr/TiO2降解甲基橙的速率分别为商品TiO2P25和介孔TiO2的145倍和60倍。

Fe_2O_3-CPs-TiO_2纳米复合材料的制备、表征及其光催化性能

以苯乙烯单体,TiCl4和Fe3O4为原料,采用两步合成法合成Fe2O3-CPs-TiO2纳米复合材料,并通过UV-Vis、FT-IR、XRD、SEM等技术进行了表征。结果表明,CPs的共轭链上有C=O;且TiO2与CPs间以Ti-O-C键结合;复合微粒的平均粒径为80 nm,复合微粒的小尺寸和共轭键上极性基团的存在有利于Ti-O-C、Fe-O-C键的形成。催化性实验结果表明:在自然光下,该纳米复合材料在45 min内可使染料MB溶液完全脱色。

模板组装纳米TiO_2多孔膜及形成机理

以钛酸丁酯(TBTi)为原料,加入高分子表面活性剂聚乙二醇(PEG)作模板,采用溶胶-凝胶技术合成了孔径10-500nm可调的纳米TiO2多孔薄膜。扫描电镜(SEM)观察结果表明,合成过程中水含量增加形成的薄膜孔密度减小,而PEG加入量的增加,薄膜表面孔径和孔密度增大。通过红外光谱测试对溶胶-凝胶过程中发生的物理化学变化进行了系统的分析,初步探讨了薄膜多孔结构的形成机理。

纳米TiO_2/聚糠醛复合材料NTP的制备及其光催化活性

以糠醛和纳米TiO2为前驱物制备了TiO2/共轭高分子复合材料NTP,并通过TEM、XRD和UV-Vis等技术对其进行了表征。结果表明,NTP为具有活性基团和不同长度共轭链的高分子,其中聚糠醛与TiO2以Ti-O-C相键合;该复合材料对光的吸收拓宽至整个紫外-可见光区。在自然光照射及空气氧存在的温和条件下,前驱物(mg(TiO2):ml(Furfural)=1:80)经350℃热处理30 mins制得的TiO2/P复合材料于1 min内可将所给定染料废水彻底降解褪色。

TiO_2对凝胶法制备Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃析晶性能的影响

采用高分子网络凝胶法制得Li2O-Al2O3-SiO2系微晶玻璃粉体,加入TiO2以调节其析晶性能,采用TG-DTA、IR、XRD等手段来表征和分析烧结产物,研究掺杂TiO2对微晶玻璃晶化行为的影响。结果表明:TiO2的掺杂使析晶温度提前,降低了析晶活化能,引起了玻璃的整体析晶,促使β-石英固溶体向β-锂霞石固溶体的转变,掺杂还使晶粒细化。

有机染料及聚合物敏化纳米TiO_2光催化降解有机污染物的研究进展

本文综述了有机染料及共轭聚合物敏化纳米TiO2用于可见光照射下光催化降解有机污染物的研究工作。较系统地介绍了用于敏化TiO2的染料体系及其光催化降解的性能,阐述了有机染料敏化纳米TiO2的作用原理。最后介绍了我们最近采用共轭聚合物敏化纳米TiO2用于光催化降解有机污染物的研究工作。

基于TiO_2纳米粒子薄膜的低阈值随机激光器的动力学研究

本文利用共轭聚合物(MEH-PPV)覆盖TiO_2纳米粒子薄膜制作随机激光器。随机TiO_2纳米粒子薄膜的激光辐射阈值比平面MEH-PPV薄膜的放大自发辐射阈值缩小了9倍。这是由于TiO_2纳米粒子诱导的多重散射造成的。进一步的飞秒荧光上转换实验表明,随机激光器中,光在增益介质里的停留时间有所增加,这直接证实了光在随机激光器结构中的多重散射引起光的传播路径增加。因此,这会促进更多的光发生辐射,从而降低随机激光器的阈值。

纳米TiO_2/聚氯乙烯共轭衍生物复合材料的制备及可见光催化性能

聚氯乙烯(PVC)在270℃真空环境中经热处理脱除HCl得到具有共轭结构的PVC衍生物(CDPVC)。纳米TiO_2与CDPVC(质量比为2∶1)经高能球磨复合得到纳米TiO_2/CDPVC复合材料。采用TEM、XRD、XPS、FTIR、SEM和Raman等对纳米TiO_2/CDPVC复合材料进行了分析表征,并采用罗丹明B(RhB)的光催化降解反应和K_2Cr_2O_7的光催化还原反应评价其可见光催化活性及稳定性。结果表明,TiO_2与CDPVC经高能球磨复合后形成了Ti—O—C结构,该结构有利于提高纳米TiO_2/CDPVC复合材料的可见光吸收能力和光生电子/空穴分离效率。与纳米TiO_2和普通研磨的TiO_2-CDPVC相比,纳米TiO_2/CDPVC复合材料具有较高的可见光催化活性和良好的可见光催化稳定性。其可见光催化机制是CDPVC吸收光子产生光生电子-空穴对,并容易将光生电子注入到TiO_2的导带中,CDPVC内光生电子和TiO_2导带上的光生电子(e_(CB)^-)被吸附在材料表面上的氧捕获产生·O_2^-自由基,·O_2^-自由基可以直接降解RhB分子,直至最后降解生成H_2O和CO_2。