TiO_2/ZnO复合材料的制备及其在不同条件下的抗菌性能研究

采用水热合成法制备出TiO2/ZnO 复合材料,通过XRD、SEM 和EDX 对所制备粉体颗粒的物相组成以及微观形貌进行了表征,并通过抑菌环试验和菌液接触试验测试了TiO2/ZnO 复合材料的抗菌性能.结果表明,制备出的TiO2/ZnO 复合材料的晶相组成为锐钛矿相、金红石相和六方纤锌矿相,其表面存在细小的片状结构.TiO2/ZnO 复合材料的压片在可见光照射条件下能够对大肠杆菌产生直径22mm 的抑菌环,菌液接触试验2h后除菌率即达96.4%,4h后除菌率高达99.9%以上.可见光照射有利于提高TiO2/ZnO 复合材料的初期除菌率.在4-30 ℃范围内,较高温度对TiO2/ZnO 复合材料抗菌性能有促进作用.

ZnO/α-Fe_(2)O_(3)复合材料对偶氮染料的降解

采用水热法制备了ZnO/α-Fe_(2)O_(3)复合光催化剂,并用XRD、SEM、UV-Vis和FTIR等多种手段进行了表征,考察了该催化剂对溶液中橙Ⅱ和甲基橙的光催化降解性能。表征结果显示,负载ZnO后,ZnO/α-Fe_(2)O_(3)催化剂的吸光范围变宽,禁带宽度变窄,催化活性增强。实验结果表明:在ZnO/α-Fe_(2)O_(3)中ZnO的质量分数为30%、ZnO/α-Fe_(2)O_(3)催化剂加入量为1.0 g/L、甲基橙或橙Ⅱ质量浓度为5 mg/L、暗反应时间为30 min、光反应时间为120 min的条件下,该催化剂对甲基橙和橙Ⅱ的催化降解效果最好,甲基橙和橙Ⅱ的去除率分别为62.2%和64.7%;该催化剂连续使用5次后,对甲基橙的去除率从62.2%缓慢下降到54.9%,表现出较好的稳定性和重复使用性能。

MoS_(2)/ZnO异质结纳米材料降解亚甲基蓝的光催化性能研究

为了提高ZnO的光转换效率,选用带隙较低的MoS_(2)形成异质结提高ZnO的光催化性能。通过水热法制备ZnO纳米棒,并进一步制备MoS_(2)/ZnO异质结构的纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、固体紫外可见漫反射测试仪(UV-Vis)和紫外可见分光光度计(UV-245)等分析方法对样品的形貌、结构及光学性能等进行表征。结果表明,MoS_(2)/ZnO异质结复合材料呈棒状结构,并由于内建电场存在可有效增强光生载流子的分离效率,进而提高了可见光区的吸收,提高了光催化性能。在模拟太阳光(包含紫外波段)下,60 min时MoS_(2)-15/ZnO纳米复合材料对亚甲基蓝的降解率可达99%,比纯ZnO的降解率提高了10%。

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。

ZnO/TiO_2纳米管复合材料的制备及光电化学性能研究

采用电化学阳极氧化法制备TiO2纳米管,然后用光化学沉积法在TiO2纳米管表面沉积ZnO纳米颗粒制备ZnO/TiO2纳米复合材料。对样品进行了Raman谱、XRD和SEM表征,通过测定光电流-时间(I-t)和开路电压-时间(OCPT)曲线对ZnO/TiO2纳米复合材料的光电化学性能进行研究。结果表明,沉积ZnO没有改变TiO2的相结构;复合ZnO提高了TiO2的光电性能;在Zn(NO3)2浓度为10-3 mol.L-1的条件下制得的ZnO/TiO2纳米复合材料具有较好的光电性能。

CTAB辅助合成纳米复合材料Ag/ZnO-TiO_2及其紫外光催化性能

在模板剂溴化十六烷基三甲基胺(CTAB)的辅助作用下,按nAg∶nZn∶nTi=0.1∶2∶1的物质的量的比,采用溶胶-凝胶再结合程序升温溶剂热法制备了一系列纳米复合材料Ag/ZnO-TiO2(CTAB),并经X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis/DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜配合X射线能量色散谱仪(SEM-EDS)和N2吸附-脱附测定等测试手段对不同温度(500、600、700℃)和不同时间(5、7 h)下煅烧得到各产物的组成、结构及形貌等进行了表征。结果表明,该系列复合材料不仅含有ZnO纤锌矿和TiO2锐钛矿结构,同时有部分Zn2TiO4生成,其Ag还以单质形式存在。在CTAB作用下改变煅烧温度和时间可使各产物分别呈现纳米线、纳米球等多种形态,且颗粒分布较均匀。上述各复合材料在紫外光作用下对罗丹明B(RB)的光催化降解结果显示,样品煅烧温度和煅烧时间不同,其活性会发生明显的变化。

纳米TiO_2-ZnO复合材料的制备及其光催化性能

本文以TiO2纳米管阵列作为模板,利用溶胶-凝胶法制备ZnO@TiO2纳米复合材料,通过SEM等测试手段对其结构进行了表征,并进一步研究了该复合材料在紫外光下对亚甲基蓝溶液的光催化效率。发现ZnO@TiO2复合材料的光催化效率与模板孔深孔径有关,并且由于TiO2与ZnO间的电荷转移作用,使得纳米复合材料的光催化效率高于TiO2模板和ZnO@AAO光催化效率的线性加合。

ZnO/TiO_2纳米管复合材料的制备及其光催化性能

本文成功地制备了ZnO/TiO2纳米管复合光催化材料,并通过XRD,TEM和UV-Vis等测试手段对该复合光催化剂进行了表征.研究了该复合光催化材料在紫外光和太阳光下,对亚甲基兰的降解作用.结果表明,由于适量ZnO的复合,具有管状结构和较高比表面积的ZnO/TiO2纳米管复合光催化材料相对于纯的TiO2纳米管具有了更强的紫外光吸收性能和红移现象.使得该复合光催化剂在紫外光下对亚甲基兰具有更快和更完全的降解性能.ZnO/TiO2纳米管(10 wt%ZnO)复合光催化材料在太阳光照射下,对亚甲基兰也有较高的降解能力.而且,该催化剂也可被循环使用,这使得该复合光催化剂具有了广阔的应用前景.

La-TiO_2/ZnO异质结纳米复合材料的光催化性能

利用溶胶-凝胶法与固相混合法制备了掺La超微纳米晶TiO2负载ZnO异质结纳米复合材料La-TiO2/ZnO。采用比表面积(BET和BJH)、X-射线衍射(XRD)、紫外-可见光吸收(UV-vis)、高分辨透射电镜(HRTEM)和X-射线光电子能谱(XPS)表征催化剂的物理化学性能。La-TiO2/ZnO异质结光催化活性通过紫外光降解亚甲基蓝(MB)来评价,当nTiO2∶nLa∶nZnO=1∶0.015∶0.5时,光催化活性最佳。其主要原因是掺La超微纳米晶TiO2在ZnO表面形成多异质结,可有效抑制光生电子空穴对的复合。本文探讨了光催化活性较高的催化机理。

用于NO_(2)室温检测的ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米复合材料气体传感器

通过种子层诱导自组装的方式合成了ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米复合材料,并对其结构和微观形貌进行分析。结果显示,与ZnO气体传感器相比,ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)气体传感器在对10^(-5)NO_(2)响应度变化不大的情况下,工作温度大幅度降低,实现了室温检测;并对其可能的气敏机理进行了深入分析。实验工作表明了ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)气体传感器在NO_(2)的室温检测中具有潜在的应用价值。

纳米TiO_2-ZnO复合材料膜光催化氧化废水中S^(2-)研究

以钛酸丁酯为原料,采用Sol-gel法,制备了纳米TiO2-ZnO膜,通过TG-DTA,透射电子显微镜(TEM),X-射线粉末衍射对TiO2膜进行了结构表征。对废水中S2-进行光催化氧化,采用亚甲基蓝分光光度法对废水中的S2-进行测定。研究表明:焙烧温度450°C,提拉次数为5,制备的复合材料膜具有较好的光催化活性和牢固性。在实验的浓度范围内,反应服从零级反应动力学规律,对废水中S2-的处理降解率达到88.90%,和纯纳米TiO2膜相比降解率提高了22%。

ZnO/TiO_2异质复合材料的制备及抗菌性能研究

以钛酸四正丁酯、氯化锌、冰醋酸等为原料,采用水热法制备了ZnO/TiO_2复合光催化剂。通过X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对所制备纳米复合材料的物相组成以及微观形貌进行了表征。采用牛津杯法以抑菌圈大小为评价指标,研究了不同工艺条件下制得的ZnO/TiO_2复合材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、根霉、黑曲霉抗菌性能的影响。研究结果表明,重量比为1:10的ZnO/TiO_2复合材料具有良好的抗菌性能。

TiO2-ZnO复合材料的制备及光催化性能研究

以二氧化钛(TiO2)和氧化锌(ZnO)粉体为前驱体,通过固相法合成了不同ZnO摩尔分数(x)的TiO2-ZnO复合粉体材料。复合材料的结构、形貌及性能分别用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱仪等仪器进行了表征,同时研究了不同ZnO摩尔分数和煅烧温度对TiO2-ZnO复合材料结构和形貌的影响及复合材料对甲基橙的光催化活性。结果表明,煅烧温度对复合材料的结构和形貌影响很大。当t=600℃,x=0.440时,TiO2-ZnO粉体由纤锌矿结构的ZnO、锐钛矿结构的TiO2和少量的Ti3Zn3O0.5共同组成,且界面颗粒接触紧密。ZnO和TiO2的复合不仅提高了复合材料在紫外区的吸收,而且也增强了其在可见光区的吸收。另外,TiO2-ZnO复合材料(x=0.440)对有机染料甲基橙有非常好的光催化活性,在紫外光照射120 min后甲基橙的降解率高达95.7%。

核-壳结构ZnO/TiO_2复合材料的制备及其光催化性能研究

采用电化学阳极氧化法制得结构规则、有序的TiO2纳米管,以TiO2纳米管为基质,在一定水热条件下合成核-壳结构的TiO2/ZnO复合纳米材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(UV-VIS DRS)等分析手段对所得材料的结构、形貌及光催化性能进行分析和表征。实验结果表明:TiO2/ZnO复合纳米材料的光催化性能较单一TiO2、ZnO纳米材料有所提高。当前驱体溶液加入量为20 mL,甲基橙溶液初始pH为3时,TiO2/ZnO复合纳米材料的光催化效率最高。

ZnO/TiO2复合材料在染敏太阳能电池中的应用研究进展

ZnO/TiO2复合材料综合了TiO2光电转换效率较高和ZnO易于空间定向生长、形貌丰富、能量损耗较少等优点,可有效减少由于电子复合而产生的能量损耗,拓宽光吸收波长,增加光电子的利用率,并进一步提高染料敏化太阳能电池的光伏特性。系统介绍了ZnO/TiO2复合材料的导电原理,综述了近年来国内外关于ZnO/TiO2复合材料应用于染料敏化太阳能电池光阳极的研究进展,并分析了该材料研究的发展方向。

TiO_2及其TiO_2/ZnO复合材料降低印染废水COD的研究

文章主要探讨了TiO2及其TiO2/ZnO复合材料光催化氧化在处理印染废水中的应用。通过两组实验考察了TiO2及其TiO2/ZnO复合光催化剂在紫外光照射下对印染废水水中COD的去除率。结果得出,复合材料作为光催化剂在较短波长下氧化还原性物质的效果最佳。

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%。

磁响应性TiO_2/石墨烯纳米复合材料的合成及光催化性能

采用乳液插层水解法成功制备了一种层状磁响应性光催化纳米复合材料。首先通过水热法制备磁性Fe3O4纳米粒子,将其超声分散在溶有钛酸丁酯的无水乙醇中,形成钛酸丁酯包裹Fe3O4纳米粒子的微乳液,然后将该微乳液插层于石墨烯中,利用石墨烯的层状结构作为载体形成一种稳定体系,通过控制水解,使TiO2纳米粒子与磁性Fe3O4纳米粒子共同镶嵌于石墨烯层间,形成一种新型的磁响应TiO2/石墨烯纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、震动样品磁强计(VSM)等手段对该复合材料进行表征,并通过模拟太阳光下降解亚甲基蓝(MB)评价复合材料的光催化性能。该复合材料通过磁分离可反复使用,重复使用7次后,对亚甲基蓝的降解率仍大于90%。

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。

掺铁TiO_2-活性炭复合材料的制备及其光催化活性

通过浸渍法将掺铁TiO2溶胶负载到活性炭上制备掺铁TiO2-活性炭复合光催化剂材料,并对其结构特征、吸附特性、可见光光催化活性和再生性能进行研究.结果表明,掺铁TiO2-活性炭复合材料具有很大的比表面积,对有机污染物具有优越的吸附性能,而其比表面积则随着掺铁TiO2-活性炭的质量比的增大而逐渐减小.在可见光下,复合光催化剂材料由于Fe3+的引入TiO2中,对亚甲基蓝溶液具有高的光催化活性,其中经过500℃热处理的载钛量为5%(质量分数)的复合光催化剂材料的光催化活性最佳.复合光催化剂具有优越的再生性能,经再生处理可多次重复使用.