含Se纳米TiO2复合物的制备及其光催化性质

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了含Se纳米TiO2复合物.分别用TEM、XRD、XPS、UV-Vis、IR、PL等对所得产物进行了一系列表征,结果表明,该复合物具有锐钛矿相结构,其粒径约为20 nm.日光下降解亚甲基蓝(MB)的实验结果表明,Se的掺入大大提高了TiO2的光催化活性.

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。

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。

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。

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%。

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.

Bi_2WO_6/TiO_2复合物的制备及其光电性质

为提高光催化剂TiO_2的可见光催化活性,利用水热法成功制备了Bi_2WO_6/TiO_2复合物光催化剂,通过X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜技术手段获得了Bi_2WO_6/TiO_2复合物的结构及形貌信息。采用稳态表面光电压技术研究该样品的光生电荷载流子传输行为,结果表明:Bi_2WO_6和TiO_2间界面的形成,改善了TiO_2的光生电荷分离效率,将TiO_2的光吸收扩大到可见光范围,由此提高了TiO_2在可见光区的光催化降解活性。该研究可以为深入理解光催化机理提供理论参考。

新型Mo掺杂Mo/TiO_2复合物的合成与光催化活性研究

为提高二氧化钛的光降解作用,通过溶胶-凝胶法,用钛酸丁酯为前驱物,并首次用钼酸铵为钼源合成出了纳米TiO2颗粒和新型的纳米Mo/TiO2复合粉体.结果显示:这种钼掺杂的改性后的二氧化钛提高了二氧化钛的分散性;新材料在光照下对罗丹明B有很好的光降解作用,其降解率在3 h内接近100%.

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.

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。

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。

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%。

石墨烯/S掺杂TiO_2复合物的制备及其光催化活性

采用水热法首先合成S掺杂TiO_2(S-TiO_2),然后S-TiO_2与氧化石墨烯(GO)经水热反应制备了石墨烯/S掺杂TiO_2复合物(GR/S-TiO_2)。所得样品通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、傅里叶红外光谱(FTIR)和光致发光光谱(PL)对形貌和结构性能进行了表征,并在可见光下进行了光催化降解亚甲基蓝性能测试。结果表明,与S-TiO_2相比,GR/S-TiO_2对污染物的吸附性能有较大提高,光生电子-空穴对复合率大大降低,可见光下催化降解亚甲基蓝的速率提高了近1倍。

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.

TiO_2-Pt-CoPi三元复合物的制备、表征和光催化性能研究

以钛酸正丁酯TBT为原料,采用水热法制备了TiO2纳米片,并用光沉积法将Pt纳米颗粒和CoPi催化剂分步沉积在TiO2纳米片上,制备TiO2-Pt-CoPi三元复合物。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等对样品进行了表征,测试了三元复合物的光催化活性。实验结果表明,通过控制光沉积时间、顺序等因素对复合光催化剂的光催化性能进行优化,大大提升了其完全光解水的光催化活性。

磁场中Ag/TiO_2复合物光催化降解酸性红B的研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2包覆纳米Ag光催化剂,利用XRD和SEM对其进行表征;在磁场中光催化剂的作用下,研究不同热处理温度、保温时间、光照时间对该催化剂降解酸性红B的影响。结果表明,在2θ=44.5°处出现了Ag的特征吸收峰,这说明TiO2和纳米Ag已经很好地结合在一起,该催化剂比纯TiO2有更好的催化活性;在热处理温度400℃时,其光催化活性最大,60 min的保温时间催化性能最佳;随着光照时间增加,酸性红B染料的降解率不断提高。

SnO_2/TiO_2纳米复合物的制备及光催化性质

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯和二氯化锡为原料,加入CTAB作软模板,制备SnO2/TiO2纳米复合物.分别用SEM、XRD、IR、UV-Vis等手段对产物进行表征,所得产物晶粒由锐钛矿相的TiO2和金红石相的SnO2组成.以亚甲基蓝和茜素红为模拟污染物,研究其催化活性,结果表明SnO2/TiO2纳米复合物具有较好的光催化活性.

Au/TiO_2纳米复合物增强可植入式葡萄糖传感器

将Au/TiO_2纳米复合材料修饰在针型Pt电极上,用戊二醛作为交联剂将葡萄糖氧化酶固定在此修饰电极上,然后在酶电极上以5%Nafion乙醇溶液涂膜形成高分子膜保护层,制成可植入使用的葡萄糖传感器。采用三电极体系,考察了该传感器的检测能力。实验结果表明,该传感器的检出限为3.0×10^(-6)mol·L^(-1),线性范围为1.0×10^(-5)~1.0×10^(-3)mol·L^(-1)。研究表明,将纳米材料应用于葡萄糖传感器,成功地提高了灵敏度。还考察了影响传感器酶活性的部分因素。该传感器作为一种可植入器件的雏形,有望发展成有实际应用前景的临床检测装备。

用于钙钛矿太阳能电池光阳极的TiO_2/ZnTiO_3复合物的制备与性能

利用溶胶-凝胶法制备一系列不同Zn/Ti物质的量比的TiO_2/ZnTiO_3复合粉体,并借助XRD分析粉末的晶体结构。将复合粉末制备成膜作为钙钛矿太阳能电池的光阳极,通过SEM表征复合膜的表面形貌,并对所组装电池的性能进行测试。结果显示,Zn/Ti物质的量比对电池的性能有很大影响,当n(Zn)∶n(Ti)=1∶6时,组装的太阳能电池光电转换效率最好。

TiO_2-煤系高岭土纳米复合物的制备及其吸附性能

为改性煤系高岭土,以原矿煤系高岭土和硫酸钛为原料,采用水热法合成TiO_2-煤系高岭土纳米复合物,并研究其对有机染料的吸附性能。结果表明,当染料质量浓度为100 mg/L、吸附液体积为20mL、吸附剂用量为50mg、吸附时间为60min、溶液pH=12时,TiO_2-煤系高岭土纳米复合物对阳离子型染料次甲基蓝的吸附率达到95. 5%,对阴离子型染料刚果红在中性条件下的吸附率达到98. 0%,分别比原矿提高30%和24%;复合物对2种染料的吸附均符合准二级吸附动力学模型,同时也符合Langmuir吸附等温式,属于单分子层吸附。