二氧化钛纳米晶薄膜低温制备方法研究进展

二氧化钛纳米晶薄膜优异的性能使其成为研究焦点,低温制备二氧化钛纳米晶薄膜有着重要的现实意义。因此,探索低成本高效低温制备技术,不仅可以降低成本,而且还可以拓展此类薄膜在耐热性较差的高分子材料领域的应用。总结了近几年低温制备方法的研究进展,客观地评价了各种制备方法的优缺点,并简要评述了对其产业化进程。

负载型混晶相TiO_2光催化剂的低温制备及其光催化活性

以蒙皂石为载体,钛酸四丁酯为前驱物,在较低温度下由溶胶-凝胶法制备得到负载型TiO2光催化剂。研究了理论负载量、固定化温度、干燥、焙烧温度对TiO2/蒙皂石复合光催化剂光催化性能的影响。采用XRD分析技术对复合材料进行了表征。结果表明,负载的TiO2以锐钛矿-金红石的混晶相存在。当TiO2理论负载量为15 mmol/g、溶胶反应温度为25℃、干燥温度为70℃时,TiO2/蒙皂石复合光催化剂对偶氮染料光催化反应1 h降解率达93.40%。该制备技术的特点是在省去高温焙烧的条件下,制备出光催化活性高的负载型光催化剂。

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。

TiO_2薄膜的低温制备及有机半导体对其光催化活性的提高(英文)

采用具有锐钛矿晶粒的TiO2溶胶,通过浸渍提拉的方法,在载玻片上低温制备了具有光催化活性的TiO2薄膜。为进一步提高薄膜的光催化活性,采用掺杂了聚苯乙烯磺酸盐的聚乙撑二氧噻吩作为TiO2薄膜的涂膜基底,采用SEM、PL光谱等测试方法考察了该有机半导体基底对TiO2薄膜性能的影响,并就TiO2薄膜厚度对两种基底上薄膜光催化活性的影响及其机理进行了讨论。结果表明:电子从有机半导体向TiO2的迁移使得光生电荷较好地分离,从而增加了表层TiO2的空穴浓度。同时发现合适的TiO2厚度能够有效地提高薄膜的光催化活性。

锐钛矿型纳米TiO_2溶胶的低温制备及其光催化活性评价

研究了以四氯化钛和氨水为原料,在常温下通过两步法制备TiO2溶胶。TEM和XRD分析表明,TiO2溶胶粒径小于10 nm,并存在一定数量的锐钛矿型晶相结构。自然光照条件下,通过对亚甲基蓝水溶液的光催化降解试验和对新鲜馒头的防霉试验,考察了TiO2溶胶的光催化活性,同时检验了TiO2溶胶的稳定性。结果表明,TiO2溶胶具有较好的光催化活性和稳定性。

高光催化活性锐钛矿型纳米TiO_2溶胶的低温制备

以四氯化钛和氨水为原料,在常温条件下通过两步法制备出TiO2溶胶。通过TEM和XRD分析测试表明,TiO2溶胶粒度小于10 nm,并存在一定数量的锐钛矿型晶相结构。在充足太阳光照8 h后,用质量分数0.2%的甲基橙溶液和0.2%的亚甲基兰溶液的降解试验测试其光催化性能。结果显示,温度为80℃时制得的TiO2溶胶对甲基橙和亚甲基兰的降解率就已超过90%,催化效果明显。

纳米TiO_2的低温制备及光催化活性研究

以钛酸丁酯为前躯体,在低温(40℃)下制备了TiO2薄膜,并评价其光催化活性.结果表明:在40℃条件下制备的光催化剂,具有锐钛矿相和板钛矿相两种晶相,粒径为5 nm.光催化甲醛实验表明,制备的TiO2薄膜不需经过高温处理,光照2 h甲醛的降解率达60%,且稳定性较好,可重复使用.

低温合成锐钛矿TiO_2及其光催化性能研究

采用低温钛醇盐水解一步合成TiO2。考察了钛源、反应温度、超声作用等对TiO2光催化活性的影响。应用X射线衍射对样品性能进行表征,并以甲基橙溶液为模拟污染物在紫外光辐射下进行光降解实验。结果表明,选择四异丙醇钛为原料,当反应温度为75℃时,超声0.5h制备的样品,其晶体结构主要为锐钛矿;其在紫外光照180min后,对8mg/L甲基橙的降解率能达到90%以上。

微流控芯片中TiO_2薄膜的低温制备

在玻璃微流控芯片中,在低温条件下以溶胶凝胶法及水热处理法制备TiO_2薄膜。考察了溶胶处理方式、水热流速、水热时间等因素对纳米TiO_2薄膜的稳定性影响,考察了涂层次数、元素掺杂等因素对微流控芯片的光催化性能的影响。实验结果表明:100μL/h流速下水热3 h获得的5层纳米TiO_2薄膜芯片光催化降解亚甲基蓝,降解率可达到42.9%,且具有较高的稳定性。掺杂Si可以明显提高TiO_2薄膜的光催化性能,亚甲基蓝降解率可达97.1%。

耐硫耐水低温脱硝催化剂制备

利用钛渣为原料制备了纳米级二氧化钛,TiO_2晶粒尺寸为6.18nm,比表面积为186m^2·g^(-1),并以纳米级二氧化钛为载体通过分步浸渍法制备低温蜂窝状V_2O_5-WO_3-CeO_2/TiO_2脱硝催化剂。制备的催化剂具有良好的催化活性及耐硫耐水性能。在250℃、空速5000h^(-1)、SO_2质量浓度403.1mg/m^3、水体积分数40%的条件下,NO转化率为92.1%;在250℃、空速5000h^(-1)、SO_2质量浓度1477mg/m^3,水体积分数12%条件下,NO初始转化率接近100%,连续运行300h后,NO转化率仍高于75%。当该催化剂由于SO_2中毒而活性降低时,采用热再生的方法,几乎可以完全恢复其催化活性。

粒子型TiO_2溶胶和薄膜的制备与性能

利用纳米TiO2粉体制备粒子型TiO2纳米溶胶,并采用浸渍提拉法在普通玻璃表面制备TiO2纳米薄膜。研究粒子型溶胶的胶体特性以及薄膜的表观形貌、透光性、亲水性和光催化性能。结果表明:粒子型TiO2纳米溶胶的常温晶相为锐钛矿相,500℃以后逐步向金红石相转变;TiO2纳米薄膜具有良好的可见光透过性,强的紫外吸收能力,从而具有很好的紫外光光催化性能,同时还具有一定的可见光响应和亲水性能。