TiO_2/白云母纳米复合材料的Raman光谱研究

本文利用Raman光谱对TiO2/白云母纳米复合材料中TiO2纳米镀层的相转变和相组成进行了研究.结果表明:对于纯纳米TiO2,在导晶剂Sn4+使用适量时,无定形纳米Ti(OH)4在热处理过程中不经过锐钛矿相而直接生成金红石相;对于TiO2/白云母纳米复合材料,TiO2纳米镀层仍然是以金红石相占优势的金红石、锐钛矿的混合相。TiO2纳米镀层的Raman光谱显示出强烈的Raman散射,证实了TiO2纳米镀层的多晶特征。随纳米镀层厚度增大,TiO2的颗粒粒度增大。

TiO_2-白云母纳米复合材料的制备及其表面化学特征

TiO2 白云母纳米复合材料属纳米薄膜材料 ,具有优异的珠光效应。本文利用化学液相沉积法制备出不同类型 (单覆层、多覆层 )的TiO2 白云母纳米复合材料 ,并利用扫描电子显微镜 (SEM)和粉晶X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱 (XPS)等手段对其进行了分析。SEM分析显示 :所制备的TiO2 白云母纳米复合材料TiO2 的颗粒直径在 2 0～ 60nm之间 ,且颗粒均匀、界限清晰 ,表面平整。XRD分析表明 :导晶剂Sn4+ 对于提高TiO2 向金红石转化起到了重要作用。XPS研究发现TiO2 纳米镀层除Ti、O外还有以类质同像替代Ti4+ 形式存在的导晶离子Sn4+ 和由载体白云母扩散的Si、Al、K成分。同时 ,表面O不足 ,偏离TiO2 理想组成 ;随TiO2 纳米镀层厚度的加大 ,TiO2 逐渐接近理想成分 ;并且O(1s)、Ti(2p)向高结合能漂移 ,结合能增大 ,次外层比最外层组分具有较强的化学键合 。

关于TiO_2/白云母纳米复合材料工艺的研究

TiO2/白云母纳米复合材料目前已被广泛研究和应用。如何提高质量和应用档次,是今后研究开发的方向。本文作者对TiO2/白云母纳米复合材料制备过程中每一步工艺进行了研究。

白云母/纳米TiO_2复合光催化材料制备及应用

针对纳米TiO2在应用中存在易团聚、难回收等缺点,选用白云母为载体,采用溶胶-凝胶法制备了白云母/纳米TiO2复合光催化材料.用制备的材料在紫外光照射条件下处理直接铜络合偶氮染料废水,结果表明5:00℃焙烧的复合材料对废水的光催化脱色率达到61%以上.该复合材料有望在废水处理、环保涂料领域得到应用.

纳米TiO2／聚乳酸复合材料的制备和表征

采用原位聚合的方法制备了有机化处理过的纳米TiO2粒子质量分数分别为1 wt%、3 wt%、5 wt%和10 wt%的4种纳米TiO2/聚乳酸复合材料。SEM结果表明,当纳米TiO2粒子质量分数较低时,纳米TiO2在聚乳酸基体中呈现均匀稳定分散,而质量分数较高时则发生团聚。通过力学和热学等性能测试发现复合材料的最大热分解温度、玻璃化转变温度和力学性能相对于聚乳酸有较大幅度提高,其中纳米TiO2的质量分数为3 wt%时改善效果最明显,其最大热分解温度、玻璃化转变温度分别比聚乳酸提高了25.3℃和4.9℃,拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量分别提高了83.6%、6.73%和129.4%。

TiO_2-硅酸铝纤维纳米复合材料光催化脱硫脱硝脱汞的实验研究

使用溶胶凝胶法以硅酸铝纤维为载体制备纳米TiO2复合材料,利用X射线衍射仪及场发射扫描电镜对其进行表征。在波长为253.7nm的紫外光照射下使用复合材料脱除模拟燃煤烟气中的SO2,NO和元素Hg,考察了此复合材料的脱硫、脱硝和脱汞效率,以及试验工况对脱除效率的影响。研究结果表明硅酸铝纤维上负载的纳米TiO2主要为锐钛矿相,粒径在20 nm左右。光催化脱硫、脱硝和脱汞效率达到37%、40%和84%。SO2和NO的浓度增加,其光催化脱除效率降低,烟气中低浓度的SO2对NO的脱除起促进作用,而在较高的浓度范围内会抑制光催化脱硝效率;同样随着烟气中NO浓度的逐渐增加,对光催化脱硫也表现出先促进后抑制的作用。温度对光催化氧化有抑制作用,纳米复合材料的脱硫脱硝脱汞效率均随着反应温度的升高而降低。

PP/TiO_2纳米复合材料的研制及其抗老化机理分析

制备了聚丙烯 (PP) /TiO2 纳米复合材料 ,用氙灯耐气候试验机对该复合材料进行人工加速老化试验。采用紫外 -可见光光谱法分析了纳米TiO2 等粉体材料的紫外吸收性能 ;分析了PP/TiO2 纳米复合材料的红外光谱并探讨了抗老化机理 ;对比研究了纯PP和PP/TiO2 纳米复合材料老化期间力学性能的变化规律。结果表明 ,纳米TiO2 能赋予PP优异的耐候性能 ,延长制品的户外使用寿命。

类微乳化学沉淀法合成BiOBr-TiO_2纳米复合材料及其光催化性能

采用简单的类微乳化学沉淀法获得了有效复合的BiOBr-TiO2纳米材料.该合成方法的关键在于Br-的双重作用.Br-既作为"桥"将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)中CTA+与TiO2粒子相连,构筑了稳定的油包水的类微乳体系.同时,它又作为BiOBr的溴源有助于纳米复合材料异质结的形成.与纯TiO2和传统的水相化学沉淀法获得的BiOBr-TiO2复合样品相比,采用类微乳化学沉淀法获得的复合光催化剂表现出高的光生电荷分离效率,相应地显示出优异的光催化降解气相乙醛和液相苯酚的性能,这主要与BiOBr和TiO2粒子之间异质结的有效构筑有关.

纳米TiO_2改性玻璃纤维织物复合材料的摩擦磨损性能研究

采用玄武三号栓-盘式摩擦磨损试验机研究了纳米TiO2和硅烷偶联剂改性玻璃纤维织物的摩擦磨损性能;用配备X射线能量色散谱仪的扫描电子显微镜观察和分析了复合材料磨损表面形貌以及纳米TiO2在粘结剂中的分散情况.结果表明,纳米TiO2和硅烷偶联剂改性玻璃纤维织物可明显改善玻璃纤维织物的摩擦磨损性能,当纳米TiO2的质量分数为5%时,改性玻璃纤维织物的摩擦磨损性能最佳,其磨损率比纯玻璃纤维织物低60%,且其最大承载能力提高.温度对纳米TiO2改性玻璃纤维织物的摩擦磨损性能影响很大,当温度高于200℃时,其摩擦系数开始增大、磨损加剧;当温度达到240℃时,纳米TiO2改性玻璃纤维织物因发生严重磨损而失效.

MC尼龙6/TiO_2原位纳米复合材料的制备及表征

利用阴离子原位聚合法制备了铸型尼龙 6 (MC尼龙 6 ) /TiO2 原位纳米复合材料 ,并对其结构与性能进行了表征。透射电子显微镜观察表明 ,TiO2 以纳米级均匀分散于MC尼龙 6中 ,其含量小于 1份时近乎单分散 ,大于 1份时则开始团聚。差示扫描量热法和X射线衍射法分析结果表明 ,纳米TiO2 对MC尼龙 6的结晶起到了异相成核作用 ,提高了MC尼龙 6的结晶温度 ,但不改变MC尼龙 6的α晶型结构 ;退火处理结果表明 ,高温退火或加入纳米TiO2都有利于MC尼龙 6基体中α晶型的生成 ,加快γ晶向α晶的转变。热重分析和力学性能测试表明 ,纳米TiO2 提高了复合材料的热稳定性 ,其拉伸强度、冲击强度等也得到了不同程度的提高。

MC尼龙6/纳米TiO_2原位复合材料性能研究

通过阴离子原位聚合法制备了MC尼龙 6/纳米TiO2 复合材料 ,采用透射电子显微镜观察了纳米TiO2 在复合材料中的分散形态 ,并研究了纳米TiO2 含量对复合材料的热稳定性和力学性能的影响。结果表明 :在纳米TiO2 质量分数低于 2 %时 ,纳米TiO2 能较均匀地分散在复合材料中 ,对复合材料同时具有增强和增韧的作用 ;纳米TiO2 的加入提高了复合材料热稳定性 ,使MC尼龙 6的起始降解温度提高 2～ 3℃ ,最大失重速率温度大幅度提高 ,并随纳米TiO2

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。

纳米TiO_2/硅藻土复合材料光催化降解甲基橙的研究

以提纯硅藻土为载体原料,钛酸四丁酯为TiO_2前驱体,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO_2/硅藻土复合材料。通过XRD、SEM对复合材料晶型结构和形貌表征分析,以甲基橙为目标污染物,考察复合材料对甲基橙光催化性能影响。结果表明,TiO_2负载量为37.67%制备的复合材料光催化活性最好,TiO_2为锐钛矿和金红石混晶型。甲基橙溶液初始浓度为10 mg/L,催化剂用量为2 g/L,pH=2时,甲基橙溶液降解效果最好。

乳液浸渍法制备纳米TiO2／硅藻土复合材料

采用常压液相两步水解法制备了混晶纳米TiO2,并利用原料OP制成了分散良好的乳液,采用浸渍法制备了一系列固载量不同的纳米TiO2/硅藻土复合材料,并利用SEM,XRD,EDS及吸附和光催化降解酸性大红3R实验等对其进行了表征。结果表明,所制备的材料为平均粒径12nm的锐钛矿型和金红石型混合晶型的TiO2与多孔硅藻土的复合材料。同时确定了降解酸性大红3R染料的最佳固载量为23%。证明了催化反应发生在催化剂表面,而非本体溶液中。

超声辅助分散制备纳米TiO_2/环氧复合材料

采用大功率超声设备将纳米TiO2粒子分散到环氧树脂(EP)中制得复合材料。通过TEM分析了纳米粒子在EP中的分布形态并测试了复合材料的弯曲强度和冲击强度。考察了超声作用周期、纳米粒子表面改性工艺及粒子含量对复合材料微观结构和性能的影响。结果表明,经KH-550表面改性的纳米粒子质量分数为3%时,采用超声振荡30s/停顿30s、反复作用10次的超声分散工艺得到的复合材料的性能最好。

纳米TiO_2复合材料的研究进展

综述了纳米TiO2复合材料的基本类型、基本结构及其电荷转移过程,着重探讨了纳米TiO2复合材料对光催化活性的影响,简要分析导致光催化活性提高的影响因素,并对纳米TiO2复合材料在光催化领域的研究和应用提出了展望.

TiO_2/环氧树脂纳米复合材料的研究

以纳米 Ti O2 作为增强材料 ,制备纳米复合材料 ,研究了不同的纳米 Ti O2 含量对纳米复合材料性能的影响 ,采用透射电镜对纳米 Ti O2 粒子的分布进行了表征 ,采用正电子湮没技术 (PAL S) ,测试了自由体积的尺寸及浓度。结果表明 ,纳米粒子均匀分散于环氧树脂中 ,使环氧树脂的拉伸强度、拉伸模量、冲击强度得以提高 ;

弹性纳米粒子/纳米TiO_2/聚丙烯复合材料的研究

采用专利技术制备了弹性纳米粒子(ENP)/纳米二氧化钛(TiO_2)复合材料,并使用这种复合材料改性聚丙烯(PP),制备了具有较高韧性和较好灭菌性能的PP纳米复合材料。当丁苯ENP的用量为2%,平均粒径为50 nm的金红石型TiO_2用量为1%时,所研制的PP纳米复合材料的冲击强度可提高30%以上,灭菌率可达60%。

TiO_2/ZnO纳米复合材料的制备及表征

以钛酸正四丁酯及L-Cys为钛源和模板剂仿生合成纳米TiO2前体,采用水热合成法制备TiO2/ZnO纳米复合材料,并利用XRD、SEM、XPS、FT-IR以及比表面积及孔径分析等对TiO2/ZnO纳米复合材料进行表征。结果表明:合成TiO2/ZnO复合材料是由锐钛矿TiO2和纤锌矿ZnO组成,形貌是由许多几十纳米厚薄片组成的花状,直径在2～3μm之间,比表面积为219.54m2/g。

海藻酸钠/TiO_2纳米复合材料的制备与表征

用纳米TiO2为原料,以海藻酸钠(SA)为基体,采用共混法制备SA/TiO2纳米复合物。通过傅立叶红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、透射电镜(TEM)等手段对该体系进行了表征。结果表明:由于纳米TiO2粒子的引入,SA分子FTIR的某些特征峰的波数发生明显变化;纳米TiO2在复合物中的分散性较好;复合材料的热稳定性高于纯SA薄膜;此外,复合材料的力学性能有所提高。