TiO_2/CoTiO_3纳米复合体的制备及可见光催化产氢性能

为了提高CoTiO_3的可见光催化产氢活性,采用溶剂热法制备了CoTiO_3纳米棒,然后采用湿化学法将TiO_2纳米颗粒复合在CoTiO_3纳米棒表面,获得不同TiO_2与CoTiO_3质量比的TiO_2/CoTiO_3纳米复合体。研究结果表明,复合适量的TiO_2纳米颗粒能够改善CoTiO_3纳米棒的可见光催化产氢活性,其中TiO_2占CoTiO_3质量分数为10%时,可见光催化性能最优。表面光电压谱等测试证明,在可见光激发下,CoTiO_3产生的高能级电子可以有效转移到TiO_2的导带上,进而既可促进光生电荷的空间分离,又在一定程度上维持了高能级电子的还原能力。因此,TiO_2/CoTiO_3纳米复合体表现出了高可见光催化活性。

纳米TiO_2/Al_2O_3复合载体的制备与表征

采用沉淀法、共沉淀法、溶胶凝胶法和改进的溶胶凝胶法制备出TiO2/Al2O3复合载体,并用XRD、TEM、FT-IR和BET等手段对其进行了表征。BET结果表明,共沉淀法和改进的溶胶凝胶法制得的TiO2/Al2O3载体具有较大的比表面积、孔容和较集中的孔分布。XRD结果表明,复合载体经550℃焙烧后,TiO2和Al2O3分别以锐钛矿和-γAl2O3晶型存在,其中沉淀法和改进的溶胶凝胶法制得载体的锐钛矿特征峰宽而尖锐;共沉淀法和溶胶凝胶法制得的载体的锐钛矿特征峰不明显。TEM结果表明,TiO2以纳米级粒子均匀分布在Al2O3表面上,共沉淀法制备出的复合载体中的锐钛型TiO2粒子在-γAl2O3上以单层或亚单层分散;而改进的溶胶凝胶法制备出的复合载体中,锐钛型TiO2和-γAl2O3粒子以更为清晰的橄榄状和絮状形式存在。FT-IR结果表明,4种方法制备出的复合载体的酸性均主要为L酸,仅含微量的B酸。

纳米TiO_2-Al_2O_3复合载体的制备研究进展

近年来,国内外对纳米TiO2-Al2O3复合载体进行了大量的研究。本文就纳米TiO2-Al2O3复合载体的制备方法和影响因素及其在加氢精制催化剂中应用的最新研究进展进行了介绍,提出了目前存在的问题及解决途径。

Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体的摩擦学性能研究

将油酸和硅烷偶联剂(KH-560)修饰的Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体添加到基础油中,用可见分光光度计表征纳米粒子在润滑油中的分散稳定性,在自主设计的摩擦磨损试验机上考察Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体作为润滑油添加剂的抗磨减摩性能,用3D表面轮廓仪、扫描电镜和电子能谱分析试样表面形貌与成分变化及纳米粒子的作用机理。结果表明:在0.25%Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体(Al_2O_3∶TiO_2=1∶1)润滑油中添加2%KH-560时,具有最好的分散稳定性;在润滑油中添加0.25%Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体(Al_2O_3∶TiO_2=1∶1)时抗磨减摩效果最佳,在载荷500N、转速1100r/min时,摩擦系数和磨损量相比基础油时分别降低25.4%和43.8%。

气体孔基因法制备多孔TiO_2/Al_2O_3纳米复合材料及其光催化性能研究

本文以TiCl_4为钛源,Al(CH_3)_3为铝源,采用一步合成的气体孔基因法制备出了具有高比表面积且热稳性良好的多孔TiO_2/Al_2O_3纳米复合材料。对合成的材料进行了XRD、SEM、氮气吸附脱附等温曲线测试及光催化性能测试。复合材料中氧化铝的加入提高了二氧化钛的相转变温度并对材料的孔结构有稳定作用,使得合成的材料具有良好的热稳定性,800℃焙烧的样品其比表面积仍高达72.1 m^2g^(-1),介孔尺寸集中在12.7nm左右。原料Al(CH_3)_3既是铝源,也是孔基因分子前驱体,它与水反应释放的CH_4就是内生的气体孔基因分子,孔基因分子的自发释放形成多孔结构。这一方法克服了模板法制备多孔材料的缺陷,同时合成的材料中氧化钛和氧化铝两相混合均匀,使得制备出的材料表现出了优异的光催化性能。800℃焙烧的样品光催化性能最好,光照反应40min对有机染料罗丹明B的降解率达98%。这一基于Al(CH_3)_3的气体孔基因法可以为其他具有工业价值的多孔复合材料的制备提供思路。

耐高温Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体的制备及表征

以TiCl4、Al2（SO4）3为原料，采用液相沉淀法制备了Al2O3／TiO2纳米复合粉体，同时对该纳米复合粉体的相变过程和晶粒生长过程进行了详细的研究，对紫外-可见光吸收进行了检测。结果表明：纳米TiO2粉体经Al2O3复合后，其耐温性能得到极大提高，复合粉体经950℃煅烧后锐钛矿相含量仍然在77％，晶体粒径在20nm左右；锐钛矿向金红石晶型的转变温度在950-1100℃的高温区。复合粉体在低温煅烧后，紫外-可见吸收强度较纯纳米TiO2有较大提高。高温煅烧后。复合晶的紫外光吸收红移．

原位生长法制备F_e3O_4/TiO_2纳米磁性复合体及其表征

采用原位生长法,以钛氧有机化合物为前驱物低温液相在磁性Fe3O4的表面直接形成纳米TiO2,制得Fe3O4/TiO2纳米磁性复合体,利用XRD、SEM、DLS、XPS和PPMS(磁性材料综合物性测量系统)对样品的结构和性能进行表征,并讨论Ti-O-Fe键的形成机理。结果表明:Fe3O4表面被锐钛型的TiO2包覆,且包覆效果良好。该磁性复合体颗粒分布均匀,平均粒径为59nm,饱和磁化强度为3.2emu/g,矫顽力为21Oe。

纳米TiO_2-Al_2O_3复合粉体的电化学合成

用电化学合成方法制备了TiO2-Al2O3的复合粉体材料,借助化学热力学数据库软件系统对体系进行了热力学分析。所得到的TiO2/Al2O3的复合粉体中,氧化铝主要沉积在二氧化钛颗粒的表面,且二氧化钛的成分任意可调。对TiO2-Al2O3复合凝胶进一步高温处理,可获得纳米Al2TiO5。

纳米In2O3／TiO2介孔复合体的制备及其光致发光性能研究

本论文利用尿素水解均匀沉淀法制备锐钛矿型纳米TiO2介孔粉体，然后在硫酸铟溶液中浸泡一周，并在650℃下退火处理5h，制得纳米In2O3／TiO2介孔复合体。采用X射线衍射（XRD）和光致发光（PL）谱表征In2O3／TiO2介孔复合体的组成结构和发光性能，并对相同温度退火处理下的介孔TiO2粉体进行比较，结果表明：经过650℃退火后，在激发波长380nm，发射波长570nm附近，纳米In2O3／TiO2介孔复合体产生荧光增强效应。

纳米Fe3O4/TiO2磁性复合体的原位制备及其实际应用研究

采用原位生长法,以钛氧有机化合物(TOC)为前驱物,低温(60℃)液相,在磁性纳米Fe3O4的表面直接形成纳米TiO2,制得白度较好的纳米Fe3O4/TiO2磁性复合体。利用FT-IR、UV-Vis、XPS、SEM和PPMS(磁性材料综合物性测量系统)对样品进行表征。实验结果表明,在Fe3O4和TiO2之间形成了Ti-O-Fe键,制备得到的纳米Fe3O4/TiO2磁性复合体分散性较好,平均粒径为40~50 nm,饱和磁化强度为49.2 emu/g,矫顽力为152 Oe。制备的磁性复合体可以用于光催化氧化降解造纸废水并可用磁铁进行分离回收利用,降解率高达75%;也可以用于磁性纸的制备,满足实际应用要求。

La_2O_3/Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体的制备及其耐温性能的研究

以TiCl_4、La_2O_3、Al片为原料,采用液相共沉淀法制备了La_2O_3/Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体,采用DSC-TG、XRD、TEM技术对该纳米复合粉体进行了表征。结果表明:纳米TiO_2粉体经La_2O_3掺杂和Al_2O_3复合后,其耐温性能得到显著提高,该复合粉体经900℃煅烧后,粒径在32nm左右,锐铁矿含量约为77.2％(mol％)

TiO_2/Bi_2O_3纳米复合体的制备及可见光催化产氢性能

首先采用相分离的水解-溶剂热法制备了Bi2O3纳米粒子,然后利用简单的湿化学法在Bi2O3表面负载不同比例的TiO2纳米颗粒,进而得到TiO2/Bi2O3纳米复合体。通过气氛调控的表面光电压谱(SPS)等测试表明,表面负载适量的TiO2后能够提高Bi2O3光生电荷分离。可见光催化产氢和降解污染物测试结果进一步证明,表面负载适量的TiO2后可显著提高其可见光催化活性,其中Ti/Bi摩尔比为7%时具有最高的光催化活性。这主要归因于TiO2具有较为合适的导带能级位置,可以接收Bi2O3在可见光激发下所产生的高能级电子,从而抑制光生电子-空穴对复合,并且维持了高能级电子较高的还原能力。

等离子喷涂Al_2O_3/TiO_2纳米复合涂层的制备、结构及摩擦学性能

采用喷雾干燥法对溶胶-凝胶法合成的系列A l2O3/TiO2纳米复合粉体进行造粒,使用等离子喷涂技术制备系列A l2O3/TiO2纳米复合涂层.对涂层结构和形貌分析表明所制备的A l2O3/TiO2纳米复合涂层形成了具有熔融区和半熔融区的双区形态的纳米复合结构.使用UMT-2MT试验机研究了复合涂层的摩擦磨损性能,结果表明复合涂层的磨损率随TiO2含量的增加表现出先降低而后增大的趋势,TiO2质量百分数为10%的纳米复合涂层的磨损率最低;而涂层的摩擦系数随TiO2含量的增加变化不大.复合涂层的磨损机制为裂纹扩展导致的磨损剥落.

Fe^(3+)/TiO_2/SiO_2复合纳米微粒的合成及光催化降解NO_2^-

采用溶胶 -凝胶法制备了 Ti O2 / Si O2 和不同浓度 Fe3+掺杂的 Fe3+ / Ti O2 / Si O2 复合纳米粉末 ,并利用XRD、BET、UV-vis等手段研究了 Ti O2 / Si O2 及掺铁形成的 Fe3+ / Ti O2 / Si O2 复合微粒的表面结构形态变化 ,以及对污染物 NO- 2 光催化降解的影响 .结果表明 ,Fe3+ / Ti O2 / Si O2 (ω( Fe3+ ) =1 .5 % ,m( Ti)∶ m( Si) =2∶ 1 )具有最佳活性 ,样品呈晶化度较低的锐钛矿结构 .Fe3+ 掺杂导致晶粒的增大 ,稳定性降低 ,大大提高了半导体的光催化活性 ,有利于对低浓度 NO- 2

纳米Fe^(3+)/TiO_2改性聚乙烯醇基紫胶复合膜对鸡蛋的保鲜效果

为了探究纳米Fe3+/TiO2改性聚乙烯醇基紫胶复合膜对清洁鸡蛋的保鲜效果,该文中将新鲜鸡蛋分组后涂上聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)单膜和纳米Fe3+/TiO2改性聚乙烯醇基(polyvinyl alcohol)紫胶复合膜后,测定储藏过程中各组鸡蛋的感官品质、失重率、哈夫单位(haugh units,HU)、蛋黄指数、色差、pH值和菌落总数等,再对各项指标进行统计分析。结果表明:各组鸡蛋的品质指标在储藏过程中都有显著变化(P<0.05);贮藏过程中纳米Fe3+/TiO2改性聚乙烯醇基紫胶复合膜组的鸡蛋品质指标显著优于聚乙烯醇单膜组和未涂膜组(P<0.05),表明复合膜对鸡蛋的保鲜效果优于聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)单膜和未涂膜。未处理的和清洗消毒过的,聚乙烯醇基单膜涂膜包装后的,和纳米Fe3+/TiO2改性聚乙烯醇基紫胶复合膜涂膜包装后的清洁鸡蛋,其保质期分别为20~30、50~60和70~80 d,表明聚乙烯醇单膜可延长鸡蛋保质期30 d左右而复合膜可延长达50 d左右;该研究结果为纳米改性复合涂膜材料在新鲜鸡蛋贮藏保鲜上的应用提供参考。

纳米TiO_2/CaCO_3-玄武岩纤维复合改性沥青的路用性能

为了同时改善沥青高温稳定性和低温抗裂性,本文选用纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维对沥青进行复合改性。采用锥入度试验、软化点试验、延度试验、黏度试验、动态剪切流变试验以及低温弯曲蠕变试验对复合改性沥青的高温稳定性和低温抗裂性进行评价。结果表明:掺入纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维可有效提升沥青的抗剪切强度和黏结力,增强高温抗永久变形能力;掺入纳米TiO_2/CaCO_3和玄武岩纤维后沥青低温延展性降低,在改性材料掺量较低时弯曲蠕变速率升高,低温应力松弛能力增强,改善了低温性能;同时掺入两种改性材料对于沥青性能的改善作用具有叠加效应,在沥青路面中进行应用有利于进一步提高其使用寿命。

负载型纳米TiO_2复合载体的制备及其酸性研究

采用溶胶 凝胶法在γ Al2 O3上制备出负载型纳米TiO2 ,并用XRD ,TEM对TiO2 的晶型及粒子大小进行了表征。结果表明 ,在 5 5 0℃煅烧后 ,TiO2 仍为锐钛矿结构 ,且通过控制制备条件 ,TiO2 粒径可控制在 5nm～ 10nm之间及 15nm～ 2 0nm之间 ,TiO2 都以纳米粒子的形式高分散负载在γ Al2 O3上。另外 ,还用NH3 TPD对复合载体进行酸性表征。实验发现 ,纳米TiO2 对复合载体的酸量影响较大。复合载体的酸量并不是随TiO2 含量的增加而一直下降 ,而是先降低 ,当TiO2 含量达到 30 %后又开始增加。纳米TiO2 对复合载体的酸强度和酸度分布影响较小。

复合纳米Fe_2O_3/TiO_2可见光催化降解邻甲酚溶液的研究

以复合纳米Fe2O3/TiO2作为催化剂,日光色镝灯为光源,研究了邻甲酚溶液的可见光降解。考察了催化剂制备方法、催化剂使用量、溶液pH、催化剂重复使用等条件对可见光降解的影响。实验结果表明,1%Fe2O3/TiO2(n)对邻甲酚溶液的可见光降解效果最优,比TiO2(p25)的降解率提高了2.6倍。在实验条件下,可见光降解3h,邻甲酚溶液的浓度去除率达95.4%,TOC去除率为72.3%。在较宽的浓度范围内,邻甲酚的反应服从一级动力学反应方程,随着浓度的增大,反应速率常数不断降低。

以磁性Fe_3O_4@TiO_2纳米复合体作为填料的磁性纸的制备及性能

采用直接包覆法制备出了一种兼具磁性能和较高白度的磁性Fe_3O_4@Ti O_2纳米复合体,通过对复合体的SEM和XRD表征证明了复合体包覆成功。将磁性纳米复合体用作填料与纸浆混合来抄造磁性纸,研究了各种助留剂对复合体填料的留着效果以及填料用量对磁性纸各种性能的影响。结果表明,采用两性淀粉(Am S)作为助留剂对复合体填料的留着率最好。纸张的磁性能随复合体填料用量的增加而提高,但纸张的白度相应降低,复合体填料用量过多会使得磁性纸的强度明显降低。

异质结型BaTiO_3/TiO_2复合纳米纤维的制备及光催化性能

以静电纺丝技术制备的TiO2纳米纤维为模板和反应物,采用水热法原位合成了具有异质结构的BaTiO3/TiO2复合纳米纤维。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)等分析测试手段对样品的结构和形貌进行表征。结果表明:BaTiO3纳米微粒均匀地生长在TiO2纳米纤维表面,制备了异质结型BaTiO3/TiO2复合纳米纤维。材料的光催化性能利用罗丹明B和苯酚的脱色降解反应测试。BaTiO3/TiO2复合纳米纤维材料,在紫外光照射下,光催化降解活性较纯锐钛矿TiO2纳米纤维有明显提高,罗丹明B和苯酚在该复合纳米纤维材料上的光催化降解反应遵循一级反应动力学。且易于分离、回收和再利用,循环使用5次,罗丹明B的脱色率仍保持在96%以上。