爆炸法制备TiO2-纳米碳复合材料及光催化降解染料废水研究

利用爆炸辅助气相沉积法制备TiO_2-纳米碳复合材料,并考察原料添加比例对所得产物晶型,光吸收性能和光催化性能的影响。结果表明:TiO_2-纳米碳复合材料中TiO_2的晶型较原料P25的晶型有大的改变,光吸收范围拓宽;TiO_2-纳米碳复合材料的可见光催化性能比P25的光催化性能有明显提高。

基于Au-g-C_(3)N_(4)NS纳米复合材料的分子印迹电化学发光传感器检测叶酸

近年来,作为一种新型的二维半导体纳米材料,石墨相氮化碳纳米薄片(g-C_(3)N_(4)NS)因其优异的电化学发光(ECL)性能和良好的成膜特性在ECL传感领域备受关注。然而,g-C_(3)N_(4)NS在较高的工作电压下产生的ECL信号不稳定,而金纳米粒子(Au NPs)的引入可明显改善其发光稳定性.基于这个特点,采用原位生长法将Au NPs引入g-C_(3)N_(4)NS中,制备了一种金-石墨相氮化碳纳米复合材料(Au-g-C_(3)N_(4)NS),以其作为ECL物质固定在电极上.同时,引入具有专一识别能力的分子印迹聚合物(MIP),构建了一种检测叶酸(FA)的分子印迹-电化学发光(MIP-ECL)传感器.该传感器对FA表现出良好的选择性和灵敏响应,在优化的条件下,信号变化与FA物质的量浓度在1.0×10^(-10)~1.0×10^(-3) mol·L^(-1)的范围内呈良好的线性关系,检出限(LOD)达到0.07 nmol·L^(-1).并且探讨了检测机理,考察了传感器的稳定性和重现性,将传感器用于实际样品中FA的检测,获得满意结果.

TiB_(2)纳米涂层改性碳纤维增强Mg基复合材料的微观结构及力学性能

采用新颖的溶胶-凝胶与碳热还原相结合的方法,对M55J连续碳纤维(Cf)表面进行TiB_(2)纳米涂层改性。首先,制备了掺杂五硼酸铵(NH_(4)B_(5)_(O8)的)TiO_(2)溶胶(0.2 mol/L)(Ti与B的物质的量比为1∶2),然后将其均匀涂覆到C_(f)表面。XPS分析表明,经1350℃烧结120 min后,C_(f)表面涂层发生原位反应并生成了TiB_(2)。采用压力浸渗法分别制备了体积分数为40%和50%的Cf增强镁基(C_(f)/Mg)复合材料,其抗弯强度分别达到720 MPa和870 MPa。然而,对比实验表明Mg基体不能浸渗到无涂层的C_(f)预制体中。HRTEM分析表明,厚度为20~30 nm的界面层由TiB_(2)和少量的TiC、TiO_(2)纳米颗粒组成。C_(f)表面的TiB_(2)纳米涂层可以改善C_(f)与Mg基体之间的润湿性,提高C_(f)/Mg复合材料的力学性能。

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。

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.

凹凸棒石-TiO_2-磁性颗粒纳米复合材料的制备

为制备具有高效吸附、光催化性能,可磁分离回收催化剂的凹凸棒石-TiO2-磁颗粒纳米复合材料,本文研究了不同反应温度、不同量的氧化剂加量、不同的碱加入量对复合材料磁化率的影响,并利用透射电镜、X射线粉末衍射对制备的复合材料结构和微形貌进行了表征。实验结果表明,在70℃下,Fe2+∶OH-∶NO3-质量比为1∶0.6∶0.056时,反应生成的产物再经500℃煅烧,获得的凹凸棒石-TiO2-磁性颗粒纳米复合材料的磁化率最高。高分辨透射电镜表征结果显示,经500℃煅烧获得的凹凸棒石-TiO2-磁性颗粒复合材料,其TiO2和磁性颗粒非常均匀地吸附在凹凸棒石表面。

PMMA-TiO_2纳米复合材料的制备

Poly(methyl methacrylate)-titania(PMMA-TiO 2) nanocomposites were synthesized from tetrabutyl titanate(TBT) and methyl methacrylate(MMA) by sol-gel process using methacryloyloxypropyl trimethoxy siliane(MPTMS) as coupling agent and dilute hydrochloric acid as catalyst. Reaction parameters affecting the character of the products, such as the concentration of HCl, amount of water and coupling agent were discussed. The results showed that considerable good product can be obtained when the concentration of HCl is (0.3±0.02) mol/L, n(TBT)∶n(H 2O)>5∶1 and n(MPTMS)/n(TBT)>1. The chemical structure of PMMA-TiO 2 was characterized by IR, TEM and TG/DTA.

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。

凹凸棒石-TiO_2纳米复合材料制备和表征

具有高吸附性能的载体-TiO2光催化剂复合材料制备是未来TiO2纳米光催化研究领域的重要发展方向。本文以凹凸棒石为载体,通过钛酸四丁酯-丙醇溶液浸渍-过滤-丙醇蒸发-水蒸气作用下钛酸四丁酯水解-低温煅烧程序操作,获得凹凸棒石-TiO2纳米复合光催化材料。高分辨透射电镜表征结果显示:TiO2颗粒直径5～10nm,具有锐钛矿结构,在凹凸棒石表面分布均匀。该制备方法工艺简单,钛酸四丁酯利用率高,对水中有机污染物光催化处理、抗菌消毒、空气净化等方面具有很大潜在应用价值。

溶胶-凝胶法制备TiO_2-C纳米复合材料的研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2-C纳米复合材料,利用XRD、SEM和TEM等方法对样品进行分析表征。实验结果表明:网络诱导剂的加入有利于样品在室温下静置后更快凝胶,经600℃焙烧3 h后样品中二氧化钛晶粒有不同程度长大,其特征峰更加明显,且其中二氧化钛晶粒为锐钛矿型;乙酰乙酸乙酯的加入有利于溶胶-凝胶的形成,且随着乙酰乙酸乙酯加入量的增加,TiO2-C纳米复合材料的孔容和孔径均增加。

纳米V_2O_5/TiO_2-SiO_2复合材料的抗菌性能

以高比表面多孔纳米TiO2-SiO2为载体，用浸渍法制备纳米V2O5／TiO2-SiO2复合材料，考察了其抗菌性能，采用TEM、FFIR、XPS、XRD等手段对产物进行了表征。结果表明，复合材料不需紫外光照射即具有较强的抗菌性能，对大肠杆菌和金黄葡萄球菌产生透明抑菌圈，直径达11～13mm。复合材料中V以V^5＋和V^4＋形式存在，部分V^5＋已进入Ti02晶格取代Ti^4＋，发生了氧化还原反应，产生了电子转移，形成了新键；O1s电子结合能和Ti2p结合能增大；掺杂促进TiO2-SiO2从锐钛型向金红石相转化，抑制粒径的长大，使复合材料活性提高。

TiO_2/α-Fe_2O_3和TiO_2/α-FeOOH纳米复合材料的制备与表征

以TiCl4为前驱体,α-Fe2O3、α-FeOOH为载体,采用水解沉淀法制备TiO2/α-Fe2O3和TiO2/α-FeOOH两种纳米复合光催化材料。采用X射线衍射分析(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等对样品的晶相组成、形貌和微结构进行表征。结果表明,TiO2/α-Fe2O3复合材料由赤铁矿和金红石相TiO2组成;TiO2/α-FeOOH复合材料由水合氧化铁和金红石相TiO2组成。TiO2/α-Fe2O3复合材料中颗粒状TiO2能包覆在粒状氧化铁红表面,形成厚度范围在5～20 nm左右的薄层;TiO2/α-FeOOH复合材料是一种核壳结构,厚度范围在100～150 nm的针状TiO2聚集体为壳,能完整的包覆核层氧化铁黄。采用UV-vis光谱和甲基橙降解对其光催化活性进行评价,结果表明纳米TiO2与α-Fe2O3、α-FeOOH分别构成复合材料后,两者之间存在协同效应。

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 。

炭纤维/纳米TiO_2/PEK-C复合材料NOL环的制备及性能研究

采用在线溶液浸渍/原位固结的缠绕成型方法制备连续炭纤维增强PEK-C复合材料。考察了影响炭预浸带质量的工艺因素,分析了加工温度及纳米TiO2含量对复合材料NOL环层间剪切强度的影响,对其界面破坏机理进行了探讨。研究表明,在一定加工温度范围内,NOL环的力学性能良好,且适量的纳米TiO2可有效改善树脂和纤维的界面粘接效果,提高复合材料的层间剪切强度。

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。

有机-无机杂化纳米复合材料PMMA/TiO_2的制备及性能研究

本文对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和纳米TiO2复合材料的制备工艺与光学性质进行了研究。利用XRD、SEM、红外光谱、紫外可见光谱、热重等对纳米颗粒及复合材料进行了表征。结果表明:TiO2纳米颗粒经偶联处理后结构没有明显变化,其红外特征峰均发生了红移,PMMA热分解温度随TiO2加入量增大而提高,PMMA/TiO2纳米复合材料在可见光区透过率随TiO2加入量增大而迅速降低。

纳米TiO_2-Ag复合材料抗菌机理及其在聚乙烯基体中分散性的研究

简要介绍了TiO_2光催化剂抗菌机理,提出了采用纳米技术制备纳米TiO_2,并与Ag复合;改善了TiO_2材料必须在光照下才有抗菌、除臭等功能的缺陷;讨论了TiO_2-Ag与聚乙烯复合时的分散性。

碳纳米管/TiO_2复合材料的制备及表征研究

采用溶胶-凝胶法和水热合成法,制备出碳纳米管/TiO2(CNTs/TiO2)复合材料。通过X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis),荧光光谱(LS)检测CNTs/TiO2的晶型及形貌。结果表明:锐钛矿相TiO2纳米颗粒负载在碳纳米管的管壁上,CNTs/TiO2在紫外-可见光波长范围均有较好的吸收性能。在灭菌灯照射下,以甲基橙溶液为降解目标,CNTs/TiO2复合材料对甲基橙溶液的降解有高的光催化活性,180 min内降解率达到85%以上。

溶胶-凝胶法制备TiO_2/加成型硅树脂杂化纳米复合材料的性能研究

采用溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯为水解前驱体、盐酸为催化剂、冰乙酸为催化剂合成出纳米TiO2溶胶,利用偶联剂KH570对纳米TiO2溶胶进行表面接枝改性,将经过表面接枝改性的纳米TiO2溶胶真空脱溶剂后与硅树脂预聚体进行原位复合,制备出透明的有机-无机杂化硅树脂复合材料。对溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/加成型硅树脂杂化复合材料的合成机理进行了研究与探讨,通过测试硅树脂杂化复合材料的黄色指数、透光率和折射率考察了不同形态、不同含量纳米TiO2对硅树脂抗紫外老化及光学性能的影响。结果发现:当纳米TiO2凝胶的质量分数为5%时硅树脂杂化复合材料在可见光区的透光率达到99%,折射率达到最大值1.53,并且具有良好的耐紫外老化性能。

TiO_2-SiO_2纳米复合材料的制备及其在造纸中的应用

综述了TiO2SiO2纳米复合材料的一些常用制备方法溶胶凝胶法、微乳液法、核壳型层层包覆法、模板剂法以及吸附相纳米反应器法等。介绍了复合材料的表征方法X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、比表面积法(BET)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、热重/差热分析(TGA/DTA)等。着重介绍了这些复合材料在造纸中的应用,TiO2SiO2复合材料可以用作造纸废水处理的光催化剂;作为助留助滤剂可提高纸页的匀度和纸机的效率;加入到纸张涂料中可延缓纸张老化。