WO_3-TiO_2-ZnO溶胶的制备及其光致变色性能研究

采用溶胶-凝胶法分别制备了WO3,TiO2和ZnO溶胶,在此基础上以一定比例混合后形成WO3-TiO2-ZnO和WO3-TiO2溶胶。利用透射电镜和紫外-可见分光光度计对其进行了表征。结果表明,WO3-TiO2-ZnO溶胶粒子尺寸分布在10~25nm范围,WO3-TiO2-ZnO溶胶比WO3溶胶和WO3-TiO2溶胶具有更好的光致变色性能。用500W汞灯照射80s后,WO3-TiO2-ZnO溶胶由无色变为蓝色,变色后的溶胶在无光照6h左右后由蓝色恢复到无色,具有很好的光致变色行为的可逆性。

TiO_2-ZnO复合水溶胶对纯棉织物的抗紫外线整理

采用溶胶-凝胶技术制备TiO2-ZnO水溶胶,通过浸轧、烘干、焙烘等工序对纯棉织物进行整理,然后对整理前后织物的抗紫外线性能进行比较,评价其抗紫外线等级,对整理后未皂洗织物和皂洗30次织物的抗紫外线性能进行比较,以评价抗紫外线性能的耐久性。结果表明,经整理的织物UPF等级为50+,皂洗30次后的UPF等级为35,即经过此法整理的纯棉织物具有很好的紫外线防护性能和良好的耐久性。

用于复合型薄膜电极的TiO_2-ZnO复合溶胶的研究

为了制备TiO2-ZnO复合型薄膜电极,本研究采用了不同Ti/Zn摩尔比,探讨TiO2与ZnO溶胶混合方法对TiO2-ZnO复合型薄膜结构与性能的影响。溶胶制备方法为溶胶-凝胶法(sol-gel),两种复合溶胶的Ti/Zn摩尔比为3∶1及1∶1。对两种混合溶胶分别进行了差热-热重分析(TG-DTA)及XRD分析。测试结果表明:Ti/Zn(摩尔比)=3∶1复合溶胶的差热-热重曲线在370℃和415℃两个温度点出现较为明显的放热峰。对应XRD分析中也显示热处理后的溶胶中出现了锐钛矿和偏钛酸锌这两种晶相,Ti/Zn(摩尔比)=1∶1复合溶胶的差热-热重曲线仅在450℃出现一个明显放热峰,其对应XRD分析显示,在各个热处理温度下,该复合溶胶仅含有唯一晶相偏钛酸锌。两种混合溶胶测试分析表明,以直接混合TiO2及ZnO溶胶的方式,薄膜中将会出现偏钛酸锌,偏钛酸锌具有高介电常数,即具有较低的绝缘性能和较高的导电性能,用于半导体薄膜中可能会有益于光电性能的提高。本文还采用Ti/Zn(摩尔比)=3∶1混合溶胶在未腐蚀和已腐蚀玻璃载体上进行了镀膜实验,对热处理后的样品进行了表面及断面的SEM研究,发现采用分步热处理方式,可以得到较为理想的薄膜,基体腐蚀与否对薄膜和基体的结合性甚微。

TiO_2/ZnO及掺Ag^+水溶胶抗紫外性能研究

以钛酸丁酯和乙酸锌为前驱物,制备TiO2-ZnO水溶胶.研究了TiO2与ZnO的掺杂比例和掺银量对溶胶抗紫外性能的影响.当TiO2与ZnO的掺杂比例改变时,随着ZnO比例增加,溶胶抗紫外性能有所下降;对于掺银TiO2/ZnO溶胶,当掺银量逐渐增加时,掺杂溶胶的紫外吸收性能有所增强.

采用溶胶-水热法合成掺La的TiO_2纳米粒子及其表征

采用溶胶-水热法制备了不同掺杂的二氧化钛纳米粒子,并用表面光电压谱(SPS) 和荧光光谱(PL)等对样品进行了表征,重点考察了La的量和焙烧温度对样品表面光电和光致发光以及光催化活性等的影响,并对它们之间的内在关系进行了探讨.结果表明:在合适的焙烧温度下,适量镧的掺杂能够提高二氧化钛的光催化活性.样品的SPS谱和PL光谱与光催化活性之间存在一定的关系,即SPS和PL信号越强,光生电子和空穴分离效率越高,光催化活性越高.

溶胶-凝胶和浸渍-水热制备方法对TiO_2/AC光催化剂结构和性能的影响

分别采用溶胶-凝胶法和浸渍-水热法制得负载于活性炭(AC)的TiO2催化剂,并用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱和氮气吸附等方法对催化剂进行了表征.结果表明:溶胶-凝胶法制得的TiO2以不规则碎片形式涂附在载体表面,而浸渍-水热法制得的球形TiO2颗粒呈柱形生长均匀覆盖在载体表面;不同温度处理的浸渍-水热法制得的TiO2/AC光催化剂的中孔和微孔比表面积均大于溶胶-凝胶法制得的样品,负载的TiO2粒径则小于溶胶-凝胶法制得的样品.对甲基橙(MO)溶液的光催化降解测试结果表明,600℃煅烧为两种方法的最佳热处理温度,浸渍-水热法制得的催化剂光催化效果明显强于溶胶-凝胶法的.

低温制备锐钛矿型TiO_2溶胶的性能研究

采用溶胶-凝胶法,以水为溶剂,在低于70℃下直接合成纳米锐钛矿型TiO2溶胶,研究了反应温度、pH值对溶胶晶型、晶粒大小和稳定性的影响。以不同光照下对亚甲基蓝的降解,评价了溶胶的光催化活性。结果表明:较低pH值下溶胶中的TiO2出现了金红石相与锐钛矿相组成的混晶相,而pH值相对较高时则得到纯锐钛矿相TiO2;在紫外光、日光灯和太阳光下,与P25对亚甲基蓝的降解相比,同等条件下所制备的TiO2溶胶显示出更好的光催化活性;混晶相TiO2溶胶的光催化性优于纯锐钛矿相TiO2溶胶。

Si掺杂TiO_2纤维的溶胶-凝胶法制备及其光催化活性

采用溶胶-凝胶法并结合水蒸气活化制备了Si掺杂TiO2纤维,通过TG-DSC,XRD,FT-IR,UV-Vis-DRS,N2吸附-脱附,SEM等手段对纤维样品的结构参数及其表面形貌进行了表征,并以活性艳红X-3B模拟废水体系评价了其光催化活性.结果表明,与纯TiO2产物相比,适量Si掺杂制得的产物是具有丰富介孔结构的TiO2长纤维,不仅热稳定性和晶型稳定性俱佳,而且光催化活性得以显著提高,经900℃热处理后仍能保持结晶完好的锐钛矿相;在Si/Ti摩尔比为0.15时,其比表面积和孔容最大,光催化活性最佳,该纤维作为光催化剂反应75min,水中X-3B的降解率可达99.6%.

溶胶-凝胶-水热法制备Ce-Si/TiO2及其可见光催化性能

以钛酸四正丁酯、正硅酸乙酯、六水硝酸铈为原料,在140℃下通过溶胶-凝胶-水热法水解制备Ce-Si/TiO2.所得样品用X射线衍射、氮吸附、透射电镜、紫外漫反射、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱等测试手段分析,结果显示400-600℃条件下焙烧所有样品均为锐钛矿,样品具有较大的比表面积,Si和Ce均被引入到TiO2中.在可见光照射下,以脱色降解罗丹明B为探针反应,研究其可见光催化性能,结果表明,与未掺杂和单一组分掺杂的二氧化钛相比较,共掺杂的二氧化钛具有更高的催化性能,当Ce/Ti和Si/Ti的物质的量比分别为0.010和0.10时,可见光催化性能最好.

金属表面TiO_2薄膜的溶胶-凝胶法制备及其血液相容性研究

通过溶胶 凝胶法制备TiO2 薄膜对 316L不锈钢和NiTi形状记忆合金进行表面改性处理。研究发现 ,经 5 0 0℃处理 1h的薄膜结构致密 ,膜层均匀平滑 ,薄膜主要由锐钛矿相TiO2 构成 ,随热处理温度的提高 ,锐钛矿相逐渐转变为金红石相。电化学腐蚀和动态凝血时间及溶血率测试表明 ,通过溶胶 凝胶法制备TiO2 膜进行表面改性的 316L不锈钢和NiTi合金的抗模拟体液腐蚀性提高 ,动态凝血时间延长 ,溶血率下降 ,说明溶胶 凝胶法制备TiO2

溶胶凝胶法制备TiO_2纳米颗粒及其光催化性能

考察了通过溶胶凝胶法进行过渡金属(Fe3+、Zn2+、Co2+、Ni2+、Cr3+和Sn4+)和稀土元素(La3+、Pr3+、Nd3+、Ce4+、Sm3+、Tb3+、Eu3+、Gd3+、Y3+和Dy3+)掺杂的TiO2纳米颗粒的光催化活性,以及通过超声波处理反应过程中的溶胶所制备得到的TiO2纳米颗粒的光催化活性。结果表明0.5%Sn4+、0.5%La3+、0.5%Y3+和0.5%Eu3+(质量分数)掺杂的TiO2纳米颗粒在降解甲基橙溶液的反应中,其光催化活性提高2%～7%;其它的掺杂则使TiO2纳米颗粒的光催化活性降低0.5%～25%;在TiO2纳米颗粒的制备过程中,对溶胶进行超声辐照可使其光催化活性提高15%以上,这是提高TiO2纳米颗粒光催化活性的一条新途径。

La-Ce-TiO_2纳米光催化剂的溶胶-微波法合成、谱学表征及其活性研究

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-微波法(Sol-Microwave Method)合成了镧和铈共掺型纳米TiO2粉体(La-Ce-TiO2),借助XRD、XPS和UV-Vis等测试手段对其进行了表征,并以甲基橙为模型污染物考察了掺杂量对样品光催化活性的影响规律。XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO2,且稀土元素镧和铈掺杂后纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;XPS分析表明,镧和铈掺杂后样品表面存在大量的氧缺位;UV-Vis吸收光谱表明,所得粉体在400nm以下均有连续宽化的吸收带,且La和Ce掺杂后样品对光的吸收显著增强,这是由于La(Ⅲ)—O荷移跃迁以及Ce(Ⅳ)f→d跃迁和Ce(Ⅳ)—O荷移跃迁所致;光催化实验表明,La和Ce共掺杂能显著提高纳米TiO2的光催化活性,其中当La(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)掺杂量分别为2%和0.04%时,纳米TiO2光催化剂具有较高的催化活性,自然光照射下光催化氧化处理卷烟厂蒸叶车间废水,效果较好,废水COD去除率达到86.11%。

溶胶-凝胶法制备改性TiO2纳米薄膜及其防腐蚀性能

应用溶胶-凝胶法和浸渍提拉技术在316L不锈钢表面分别制备TiO2纳米膜和 B-Fe-Ce改性的TiO2纳米膜. 采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱法和能量分散谱(EDS)对薄膜进行表征,通过电化学阻抗谱(EIS)和动电位阳极极化曲线的测试考察薄膜的耐蚀性及对不锈钢的保护性能. 结果表明:两种纳米薄膜均含锐钛矿型的TiO2纳米颗粒,纯TiO2纳米膜与改性后的纳米膜中颗粒直径分别约为15和10 nm. TiO2/316L不锈钢和 B-Fe-Ce-TiO2/316L不锈钢膜电极浸泡在0.5 mo.lL-1 NaCl溶液后,后者的电化学反应电阻较大,动电位阳极极化曲线的稳定钝化区较宽,击穿电位更高,说明改性的纳米膜的耐蚀性及其保护性能更好.

溶胶-凝胶法制备纳米TiO_2凝胶的机理研究

以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法分别考察了在一定pH条件下制备纳米TiO2溶胶凝胶的原料选配、实验原理、工艺过程以及实验控制条件和实验参量等。实验主要考察了加水量与加水方式、乙醇的用量、溶液pH值的范围及水解温度等实验参量对凝胶形成时间的影响;同时考察了实验参量对溶胶凝胶均匀性、稳定性、透明性和凝胶形成机理的影响。依据实验结果,溶胶-凝胶法制备稳定的纳米TiO2溶胶的优化条件为：采用滴加的方式加入水,且将水与乙醇和pH值调节剂配成混合溶液;水与钛酸四丁酯的摩尔比取6-7;乙醇与钛酸四丁酯的摩尔比取27-28;pH值控制在3-4或8-9;水解的温度控制在20-30℃。

锐钛矿型TiO_2水溶胶的低温制备及其表征

Anatase titanium dioxide hydrosol was prepared at low temperature by a simple method. The title material was characterized by TEM, XRD, FTIR and BET, respectively. The photocatalytic activity of the as-prepared TiO2 was evaluated by the degradation of methyl orange solution under sunlight and the photocatalytic oxidation of acetone in air. The results showed that the titanium dioxide hydrosol was composed of anatase phase with average grain size of about 7 nm, and the crystallinity became more perfect with the increase of temperature. The BET surface areas were more than 220 m2·g-1 for these samples. It is found that the photocatalytic activity was much better for the higher heat processing temperature. Especially, the photocatalytic activity of the sample with a heat treatment of 110 ℃ was better than that of P25. In addition, TiO2 hydrosol also possessed good photocatalytic activity under the sunlight illumination.

TiO_2溶胶稳定化制备工艺及机理研究

以钛酸四丁酯(TBOT)为前驱物、乙醇(EtOH)为溶剂、盐酸为催化剂,利用溶胶-凝胶技术制备了稳定的TiO2溶胶。研究了反应温度、溶剂用量、催化剂用量、水用量等因素对TiO2溶胶稳定性的影响,并利用正交试验L9(34)分析了各因素对溶胶稳定性的影响程度。结果表明,最佳制备工艺条件为:反应温度为30℃、nTBOT∶nE tOH=1∶32、nTBOT∶nHC l=1∶0.5、nTBOT∶nH2O=1∶1。最后,从酸催化角度,对钛醇盐溶胶-凝胶过程的机理做了初步研究。

针状TiO_2锐钛矿晶粒溶胶的制备、结构及形成机理研究

0引言TiO2薄膜能在紫外线的照射下发生光催化反应,将有机物分解为CO2和水,可用于清除有机物、杀菌、消毒、处理污水等,同时由于TiO2薄膜的超亲水性使其具有自洁去污、易清洗、防水雾等功能,引起了广泛的关注[1,2].

低温下溶胶凝胶法制备TiO_2纳米晶(英文)

从含过量水的溶胶出发,在室温下得到了TiO2纳米晶。通过红外光谱,透射电子显微镜法和X射线粉末衍射法对含有过量水的溶胶体系中TiO2纳米晶的室温形成机理进行了研究。与传统的溶胶凝胶法相比,在改良的溶胶凝胶体系中,在缩聚反应之前由于水过量使得钛的先驱体快速且充分的水解,从而生成[TiO6]基团,随之形成TiO2纳米晶。晶粒的尺寸为约3.5nm,该法得到的TiO2纳米晶比传统溶胶凝胶法得到的TiO2纳米晶和商用光催化剂德固赛P25具有更好的光催化活性。

超临界流体干燥法制备纳米TiO_2-ZnO复合催化剂及其对苯酚降解的光催化性能

以TiCl4和Zn(NO3 ) 2 ·6H2 O为原料 ,采用溶胶 凝胶法结合超临界流体干燥法制备了纳米级TiO2 ZnO(7～ 10nm)复合催化剂 ,并用XRD和TEM等手段进行了表征 .以苯酚光催化降解为模型反应对所制备催化剂的催化性能进行了评价 .结果表明 ,与单组分TiO2 及普通干燥法制备的TiO2 ZnO催化剂相比较 ,纳米TiO2 ZnO复合粒子的光催化活性有较大提高 .用超临界干燥法制备的催化剂具有粒径小、分布窄、比表面积大、分散性好和光催化活性高等特点 .采用超临界流体干燥法可直接制得纳米TiO2 (锐钛矿型 ) ZnO(非晶态 )复合催化剂 ,可实现干燥、晶化一步完成 .复合催化剂中ZnO的最佳掺入量为x(ZnO)=0 8% .超临界流体干燥法是制备纳米材料的一种新技术 ,具有产物容易收集和溶剂可回收利用等优点 .

Fe^(3+)掺杂TiO_2溶胶的低温制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法在低温下制备出Fe3+掺杂TiO2(Fe3+/TiO2)溶胶,研究Fe3+掺杂对TiO2催化性能的影响,用TG/DTA技术分析TiO2粉末的热分解过程,用XRD、TEM等表征Fe3+掺杂对TiO2晶型、晶粒尺寸、晶粒形貌的影响,结果表明:Fe3+掺杂会对纳米TiO2晶粒的粒径及晶体形貌产生影响,抑制TiO2晶型由锐钛矿向金红石的转变。将亚甲基蓝作为目标污染物进行光催化降解试验,紫外-可见漫反射吸收光谱分析表明:经适量Fe3+掺杂后的TiO2溶胶光催化活性提高,当硝酸铁与钛酸丁酯的物质的量比为0.20%时,光催化活性最佳。