溶胶-凝胶法制备KH-570改性纳米二氧化钛及其表征

以钛酸丁酯(TBOT)为前驱物,盐酸为催化剂,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为改性剂,采用溶胶-凝胶法原位制备了KH-570改性的纳米二氧化钛,研究了KH-570用量对纳米二氧化钛表面改性效果的影响,并采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、粒径分析等手段对纳米二氧化钛进行了表征。结果表明:KH-570接枝到纳米二氧化钛表面,纳米二氧化钛为锐钛矿型;随着KH-570用量的增大,接枝率先上升然后稍有下降,当KH-570用量为TBOT质量的14.57%时,接枝率达到25.6%;与未加KH-570制备的二氧化钛相比,KH-570改性纳米TiO2的平均粒径减小且分布变窄,亲油性得到明显提高。

絮凝-纳米二氧化钛光催化氧化法处理造纸废水

通过絮凝-纳米TiO2光催化氧化法对造纸废水进行了处理,并对其处理工艺进行了研究。讨论了在常温下,混凝过程中硫酸铝的投加量和废水pH值以及纳米光催化氧化过程中纳米TiO2投加量、H2O2投加量和光照时间等因素对造纸废水的COD去除率的影响,结果表明,造纸废水的COD去除率达到95%以上,色度去除率达到98%以上,pH值6.82,造纸废水的各项指标达到了排放标准。

纳米TiO_(2)对同轴式介质阻挡放电降解甲基紫影响

为有效降解工业废水中的甲基紫,采用纳米TiO_(2)对现有同轴式介质阻挡放电装置进行改进,并分别探讨了输入电压、处理时间与放电气体对甲基紫降解效果的影响。结果表明,甲基紫降解率随处理时间与输入电压的增大而提高;在同等条件下,氧气等离子体对甲基紫的脱色效果明显优于空气等离子体,在输入电压为30 V、工作气体为氧气时,改进后装置只需2 min即可达到90%的甲基紫降解率,所需时间比改进前装置缩短了33.3%;在工作气体为空气时,处理2 min后改进后装置对甲基紫的降解率相比原装置提高了7%。对比了改进前后装置的发射光谱与电压-电流波形图,发射光谱结果表明改进后的放电装置能产生更多的激发态粒子;电压-电流波形图表明改进后装置的放电更剧烈,产生的丝状电流更大。利用纳米TiO_(2)对等离子体放电装置进行改进,可强化放电过程,使其产生更多活性物质,从而达到提高甲基紫降解效果的目的。

TiO_2、SiO_2、Fe纳米及微米粉体对红细胞毒性作用的比较

目的 应用体外实验,比较纳米级二氧化钛(nm -TiO2 )、二氧化硅(nm -SiO2 )、铁(nm- Fe)及其微米粉体悬液与大鼠红细胞接触后其脂质过氧化和溶血作用变化情况。方法 将不同浓度的nm -TiO2 、nm -SiO2 、nm- Fe及其微米粉体悬液与大鼠红细胞温育后,测定上清液中MDA含量和相对溶血率。结果 在本实验所用浓度范围内,nm -SiO2 、μm -SiO2 和nm -Fe均能诱导红细胞氧化溶血,使MDA含量和相对溶血率明显升高,并呈量效关系,其中nm- SiO2 的细胞毒性作用最强;nm -TiO2 、μm- TiO2 和μm -Fe诱导红细胞MDA含量和相对溶血率虽也有剂量依赖趋势,但均低于5 %的国家标准,可视为无溶血反应;浓度相同时,SiO2 和Fe纳米粉体组MDA含量和相对溶血率比微米粉体组高(P <0 . 0 5 ) ,而TiO2 则是微米粉体组高于纳米粉体组(P <0 . 0 5 )。结论 同一材料不同粒径粉体之间和不同纳米粉体物质之间的红细胞毒性作用存在差异。

离子掺杂对纳米二氧化钛粒径的影响

本研究以工业钛液和尿素为基本原料,采用普通均匀沉淀法制备出单分散的锐钛矿型的球形纳米TiO2,研究了La3+、Fe3+、Co2+、Al3+四种离子不同掺杂量对纳米TiO2粒子粒径的影响,并对其机理进行了分析。研究结果表明,离子掺杂可以显著细化纳米TiO2的粒径,且掺杂后的TiO2仍为锐钛矿型。没有发现掺杂离子的特征峰,可以认为离子掺杂属于替位掺杂。

二氧化钛纳米材料的合成及其在环保领域的应用研究进展

综述了近年来纳米TiO2 光催化剂在制备方法、表面改性、光催化氧化机理及应用方面的研究进展 。

纳米TiO_2/SnO_2涂层的制备与光阴极保护性能

采用溶胶-凝胶法在304不锈钢表面制备了纳米TiO2/SnO2叠层涂层.通过测量稳定电位研究了涂层的光电化学性能和光阴极保护特性,用扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子能谱对涂层的表面形貌、晶体结构与组成进行了表征.结果表明:纳米TiO2表层与纳米SnO2内层分别浸渍提拉4次制得的叠层涂层具有最好的光电化学效应、储存电子性能与光阴极保护作用,紫外光照1 h的延时阴极保护作用可达7 h;纳米叠层涂层表面连续、均匀致密;TiO2为锐钛矿型,SnO2为金红石型;涂层表面与内层均由Ti、Sn、O和C元素组成.文中还探讨了纳米TiO2/SnO2叠层涂层的光阴极保护作用机理.

低温制备二氧化钛纳米薄膜研究进展

低温下制备二氧化钛薄膜具有重要的意义。开发纳米晶TiO2薄膜低温制备技术,可以提高太阳能电池光电转化效率及气体传感器的气敏性能,并且对拓展光催化技术的应用领域、降低生产成本尤为重要。本文就低温制备二氧化钛薄膜的进展情况进行了详细的介绍。

超声预处理对纳米二氧化钛改性效果的影响

首先,通过超声预处理对纳米二氧化钛水相分散效果影响因素的研究,找到了较佳的超声波分散工艺条件(超声功率90 W,超声温度40℃,超声时间15 min);然后用羧基功能基铝锆偶联剂分别对预处理前后的纳米二氧化钛进行表面改性,并对不同纳米二氧化钛产品在水中的分散效果进行了评价。透射电镜(TEM)、粒径分布、浆料粘度和浊度的分析结果表明,羧基功能基铝锆偶联剂对纳米二氧化钛有较好的改性效果,且超声预处理有利于纳米二氧化钛的表面改性,是一种高效的辅助分散方法。

铝锆偶联剂的合成及对纳米TiO_2的表面改性

以聚合氯化铝(PAC)、氧氯化锆和己二酸等为原料合成了带有羧基功能基的铝锆偶联剂.借助傅里叶红外光谱、热重分析、X射线衍射、扫描电镜和粒度分布等测试方法对铝锆偶联剂及改性前后的纳米TiO2进行表征.对铝锆偶联剂表征的结果表明:己二酸分子中的一个羧基同时与铝和锆原子中心相连,另一羧基则作为偶联剂的功能基得以保留;铝锆偶联剂分子中无机部分所占比例高达71%.对利用铝锆偶联剂进行表面改性得到的纳米TiO2表征发现:铝锆偶联剂在纳米TiO2表面形成化学吸附,但此吸附并未对纳米TiO2的晶型产生影响;改性后的纳米TiO2在水中的分散性显著提高.

Fe^(3+)掺杂纳米TiO_2光催化剂的制备及其光催化性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,正丁醇为助表面活性剂,环己烷为油相,采用微乳液法制备出Fe3+掺杂纳米TiO2,用X-射线衍射(XRD)对纳米TiO2粒径、物相等方面进行了表征。通过光催化降解甲基橙溶液考察了TiO2的光催化性能。甲基橙降解实验结果表明,溶液的pH=2时降解率可达100%;掺杂Fe3+会影响TiO2光催化性能,n(Ti4+)∶n(Fe3+)=1∶0.000 4的TiO2在前10 min降解率高达54.50%,60 min降解率可达93.33%,掺杂浓度增大到一定程度后,降解率反而下降,说明存在较佳掺杂浓度。另外,溶液初始浓度对TiO2光催化性能有一定的影响。

低碳钢纳米TiO2涂层的结构、形貌与防腐性能

采用溶胶-凝胶法与浸渍提拉技术在经碱性发黑和热处理后的低碳钢上制备纳米TiO2涂层.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)对涂层的结构、形貌及组成进行表征,采用电化学方法研究涂层的防腐蚀性能.结果表明:所制备的纳米TiO2涂层外观呈蓝灰色,表面存在大小不等的微裂纹;XRD分析表明纳米TiO2为锐钛矿型;XPS分析表明涂层主要由Ti、Fe、O和C 4种元素组成;稳定电位和Tafel曲线测试表明纳米TiO2涂层对于低碳钢具有一定的防腐蚀性能,在2.5%NaHCO3溶液中光电化学效应明显,在3%NaC l溶液中光电化学效应不明显.

纳米二氧化钛的制备及其在环保领域的应用

概述了纳米二氧化钛光催化剂的制备方法及其在环保领域的应用,展望了该材料今后的发展方向。介绍了制备纳米二氧化钛的不同方法,主要包括气相法、液相法、固相法。分析了各种制备方法的原理、特点、应用及最新研究进展,比较了不同制备方法的优缺点。此外,介绍了纳米二氧化钛材料在气体净化、抗菌除臭、处理有机污染物、防雾及自清洁涂层等环保领域的应用。同时指出,降低生产成本,制备团聚程度低、粒度分布窄、催化活性高的纳米二氧化钛粒子是今后研究的重点。

纳米二氧化钛薄膜制备方法研究进展

二氧化钛纳米晶薄膜优异的性能使其成为研究焦点,制备二氧化钛薄膜有着重要的现实意义。介绍了近年来国内外二氧化钛薄膜制备技术的研究进展,主要涉及高活性二氧化钛光催化薄膜的制备(制备方法包括溶胶-凝胶法、丝网印刷法、激光化学气相沉积法、水热结晶法、电泳法等),负载二氧化钛薄膜常用的载体,以及在环境保护等方面的应用研究现状,并指出以后的研究方向。

纳米TiO_2微胶粒的光化反应制备机理及量子尺寸效应

研究了由水相Ｔｉ３＋制备纳米极ＴｉＯ２微胶粒的光化反应机理及反应动力学，给出反应速率方程，讨论了ＴｉＯ２微胶粒的量子尺寸效应，经电镜测试ＴｉＯ２粒子的直径为１５～２５ｎｍ，反应过程中由气相色谱仪监测生成物Ｈ２。

超临界流体技术辅助合成TiO_2纳米材料研究进展

介绍了近年来超临界流体技术在制备功能纳米材料,特别是纳米TiO2材料方面的应用。利用超临界流体技术辅助合成纳米TiO2,可以有效控制TiO2的形貌,提高光催化活性。阐述了超临界流体技术的原理、方法,着重对利用超临界流体技术合成不同成分、结构、形貌纳米TiO2的相关研究进展进行了综述,并进一步指出了超临界流体技术在纳米TiO2合成中存在的问题和未来的发展方向。

非金属掺杂对TiO_2可见光吸收影响的研究现状

TiO2在光催化领域有广阔的应用前景,但大的禁带宽度限制其不能有效利用太阳能,当前研究的重点是开发能有效利用太阳光的光催化剂。许多研究通过表面改性和掺杂过渡金属离子扩大光谱响应吸收范围和提高光催化活性,概述了近年来关于TiO2改性的工艺、机理及优缺点,重点总结了非金属元素掺杂的研究,并对今后的研究作了展望。

纳米二氧化钛和羟甲基纤维素对聚偏氟乙烯超滤膜结构和性能的影响

利用相分离法制备了聚偏氟乙烯/纳米TiO2/羧甲基纤维素复合微滤膜,通过膜的渗透性能(渗透流量,截留率)和表征测试(电镜扫描,孔隙分析),研究纳米二氧化钛和羧甲基纤维素的添加量对膜性能的影响。结果表明:随着纳米二氧化钛粒子和羟甲基纤维素的添加量的增多,膜表现出不同的微观结构和性能;当纳米粒子的质量分数在2%、羧甲基纤维素的添加质量分数在4%时,复合膜表面均匀分布许多微细孔,表现出最优异的渗透性能。当复合膜中纳米二氧化钛粒子的质量分数超过3%、羧甲基纤维素的质量分数达6%时,复合膜中的纳米粒子出现团聚现象,孔隙率、渗透性能均下降。

机械法制备纳米二氧化钛粉体及其光学性能

用一种高能搅拌磨研磨锐钛矿型TiO2粉体,用氮气吸附法测量不同研磨时间TiO2粉体的比表面积,用声发射粒度仪和扫描电镜测量和观察了颗粒的粒径和形貌。结果表明:经研磨7h得到的TiO2粉体的平均粒径为50nm,比表面积大于70m2/g。经X射线衍射仪测试表明:研磨后TiO2粉体的晶型发生变化,随着研磨时间增加,TiO2结晶度会明显降低。另外,用分光光度计测量了甲基橙在TiO2光催化前后的吸光率,用紫外吸收光谱仪测量了TiO2在研磨前后的紫外漫反射吸收光谱,从而表征了TiO2粉体的光学性能。机械法制备的纳米TiO2粉体在紫外线的照射下能够产生光催化作用,并且具有吸收紫外线的能力。

TiO_2纳米粒子制备及其光催化性能研究

以无机盐四氯化钛为原料,采用加碱中和水解法制备出纳米级二氧化钛粒子。采用正交实验方法研究了温度、浓度、反应终了pH值、分散剂用量以及反应时间对粒子大小、分散性能和光催化性能的影响,并得到了二氧化钛光催化剂的最佳制备工艺条件,同时研究了不同条件制得的二氧化钛光催化剂对苯酚水溶液的催化降解特性。实验发现除锐钛型TiO2具有光催化活性外,无定型水合TiO2粒子也具有良好的催化活性。