机械力化学反应法制备纳米金红石型二氧化钛的研究

以Ti (C4H9O)4 和 C2H2O4·2H2O 为原料在室温下利用机械力化学反应法制备前驱体,利用热重-微商热重法(TG-DTG)决定前驱体的分解温度,通过在特定温度下对前驱体进行热分解得到TiO2.利用XRD,SEM,ZETA 电位粒度分析仪以及紫外光谱仪对所得样品物相,形貌,粒度和光学性能进行分析和表征.结果显示所得粉体微观形貌为球形,其直径(＞ 95%)小于60nm,粒径较小的粉体对紫外线UVA波段的吸收效果较好.     

Sol-gel自蔓燃法控制合成二氧化钛纳米粉体及性能

采用化学络合溶胶-凝胶法,结合自蔓燃合成工艺制备了结构可控、分散性良好的TiO2纳米粉体.考察了原料组成、凝胶膨胀程度和温度机制对粉体结构、分散性的影响,用漫反射光谱测试了所制备粉体的光吸收性能. 结果表明,将原料中氧化剂与还原剂的摩尔比从2增加到7,在600 ℃的煅烧温度下可以得到金红石含量在25％～68.2％之间的TiO2,这些结构不同的粉体粒度为30 nm左右;凝胶前驱体经过150 ℃充分膨胀炭化,能有效阻止胶粒间氢键的形成,并且能够防止因毛细管作用而导致的凝胶网络坍塌,从而得到单分散无团聚粉体;提高煅烧温度,金红石含量增多、颗粒粒度增大,800 ℃时出现团聚体;用该工艺制备的粉体的光吸收范围发生明显红移,与市售金红石型TiO2相比,反光率下降10％以上;金红石含量为55.5％的混晶型粉体显示出最好的光吸收性能.     

锐钛矿型纳米TiO2介孔粉体表面织构的研究

以硫酸钛和尿素为原料,聚乙二醇-1000为空间构造剂,104℃下经尿素水解均匀沉淀法研制颗粒分散均匀、粒径可控的高热稳定性锐钛矿型纳米TiO2介孔粉体,并对其晶相、颗粒大小、比表面积、形貌和孔道结构进行了表征.结果表明,未经任何热处理的TiO2粉体即为锐钛型晶相,颗粒为均匀分散的类球型颗粒,且颗粒间形成直通型的介孔孔道,其孔径在10～30nm之间.控制焙烧温度可以达到控制颗粒大小及形貌的目的,经850℃焙烧5h的样品仍保持锐钛矿型晶相,未出现向金红石型晶相转变的迹象.     

低温燃烧法制备Ce-TiO2光催化材料与性能研究

以硫酸钛为原料,采用低温燃烧法制备Ce掺杂TiO2光催化材料,借助SEM,XRD对样品进行表征。以粉体晶粒粒径和晶型组成为指标确定Ce最佳掺杂浓度为0.3%(摩尔分数)。选取10 mg.L-1的罗丹明B溶液,粉体添加量为1 g.L-1,高压汞灯照射下光催化降解3 h,罗丹明B的降解率为49.15%。选取光照时间1 h,粉体添加量10 mg,菌液浓度103 cfu.ml-1,普通日光灯为光源,检测产品的杀菌率为34.90%,Ce-TiO2粉体的催化活性明显优于纯TiO2。     

纳米TiO_2表面有机化改性的研究

本文依次采用2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)和丙烯酸羟乙酯(HEA)对纳米TiO2表面进行有机化改性,通过FT-IR、激光粒度分析和分散性测试表征其表面的结构并对改性前后的性能进行了比较.结果表明,TDI- HEA与TiO2表面的羟基发生了反应,表面化学键接的TDI-HEA量在40℃较20℃高,并随TDI-HEA/TiO2摩尔比的增大迅速增加,当摩尔比达0.4时趋于平缓,达到10.46%.在非极性有机溶剂中,改性后的TiO2分散性较未改性时有了明显的提高.     

纳米Co/TiO2 粉体的制备及其光催化性能

以钛酸丁酯为主要原料,利用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2,Co/TiO2粉体.掺杂钴能够延缓TiO2由锐钛矿相向金红石相转变,从而提高纳米Co/TiO2粉体的催化活性.经500 ℃焙烧的纳米Co/TiO2粉体,在紫外光源下能有效催化直接溴酚兰染料降解.     

纳米Ni/TiO_2粉体的制备及其光催化性能

以四氯化钛为主要原料,通过溶胶法合成了纳米TiO2和Ni/TiO2粉体。研究发现掺杂镍,能够有效延缓锐钛矿型TiO2向金红石型TiO2转变,提高Ni/TiO2粉体的催化活性;在500℃焙烧的Ni/TiO2催化剂,能较好催化溴甲酚绿染料在紫外光下降解。     

纳米二氧化钛的制备及其光催化性能

分别采用水热法和溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米粉体;利用X射线衍射仪和扫描电镜分析了两种方法制备的TiO2粉体的形貌和晶体结构,并测定了纳米TiO2粉体对罗丹明B的光催化降解活性.结果表明:采用水热法制备的TiO2纳米粉体含有锐钛矿相和金红石相,粒径较小,大约为50nm,而且分散均匀,光催化性能良好;采用溶胶-凝胶法制备的TiO2粉体经过550℃煅烧后仍然为锐钛矿相,而且粒径较大,大约为80nm.     

锐钛矿型纳米TiO2粉体的精细结构及其光催化降解苯酚的活性

  摘要：以Ti（SO4）2·4H2O和尿素为原料，以聚乙二醇－1000为空间构 造剂，制备了不同粒径的具有高热稳定性的锐钛矿型纳米TiO2粉体，并 用XRD，BET和EXAFS技术对其晶相、粒径大小、比表面积及中心Ti原子 的K－边精细结构进行了表征，对其光催化降解苯酚反应的活性进行了 考察．结果表明，未经任何热处理的TiO2粉体即为锐钛矿型晶相，控制 焙烧温度可以达到控制其粒径及比表面积的目的．经850℃焙烧5h的样 品仍保持锐钛矿型晶相，未出现向金红石型晶相转变的迹象．随着纳米 TiO2晶粒的增大，Ti原子局域结构的有序度增强，边前结构A1，A2和A 3三个特征峰的强度增强，各壳层的配位数均呈增大的趋势．粒径处于 15～20nm的锐钛矿型TiO2粉体对光催化降解苯酚表现出较高的活性．     

Au改性纳米TiO2材料对NPE-10光催化降解的活性

以钛酸四丁酯和氯金酸为原料，通过溶胶凝胶法制备了Au掺杂的纳米TiO2光催化剂粉体，并用 XRD， BET，XPS和固体紫外可见吸收光谱等技术对其晶相结构，比表面积，表面组成及紫外可见光响应范围进行了表征，对其光催化降解非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚（NPE-10）的活性进行了考察. 结果表明，掺杂的Au在纳米TiO2粉体材料中可能以两种形态存在，即以Au3+离子形式替代Ti4+进入TiO2晶格和以Au原子态形式暴露于粉体表面.前者使TiO2在480～650 nm出现了更强的光吸收，并大大地增强了粉体表面对氧物种的吸附；后者中处于表面原子态的Au又会成为光生电子的受体，有效地避免了光生电子空穴对的复合. 通过对掺杂量及处理温度的优化，在nAu3+/nTi4+=0.005， 500 ℃煅烧的条件下可以制得具有较高的光催化活性的Au/TiO2粉体. 对NPE-10的光催化氧化试验显示，日光照射4小时后降解效率可以达到91.8%；而用未改性的纳米TiO2，在同样条件下，NPE-10的光催化降解效率仅能达到50.2%，商品Degussa P-25也只能达到66%.     

量子顺电体La1/2Na1/2TiO3纳米晶的制备与谱学表征

用改进硬脂酸溶胶-凝胶法制备了量子顺电体La_1/2Na_1/2TiO₃纳米晶,用差热-热重分析和X射线衍射测试了样品的晶化过程及物相结构,用FTIR和Raman光谱表征了其谱学特性.     

N,S和Cl改性纳米TiO_2薄膜的光电性能

采用溶胶-凝胶技术,以钛酸四正丁酯为原料,分别添加浓硝酸、浓硫酸或浓盐酸,制备氮、硫或氯改性纳米TiO2薄膜.紫外-可见漫反射光谱、光电流谱、交流阻抗谱和电位～时间变化测试表明,氮改性纳米TiO2薄膜使表面结构优化,从而可提高纳米TiO2电极的光电转换效率.     

间接电氧化法合成甘油醛

通过电化学合成前驱体和溶胶-凝胶法在Ti表面修饰一层纳米TiO2膜,在纳米Ti02膜上电沉积分散的Pt微粒制成钛基纳米TiO2-Pt(Ti/nano-TiO2-pt)修饰电极。采用循环伏安法、间接电氧化法研究了纳米Ti02-Pt修饰电极的电催化活性以及Mn^3 ／Mn^2 媒质氧化甘油为甘油醛的过程。结果表明,纳米Ti02-Pt修饰电极对Mn^2 的电氧化具有高催化活性,电流效率可达90％以上,非均相电解得到的Mn^3 可一步氧化甘油为甘油醛,收率为91％。     

超声作用下稀土离子对纳米TiO2与牛血清白蛋白相互作用的影响

在模拟人体生理条件下,采用紫外光谱法、荧光光谱法和聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)研究了超声作用下三种稀土离子(La3+、Gd3+、Yb3+)存在的不同体系中,纳米TiO2与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.结果表明:在超声作用下,不同体系中纳米TiO2均导致BSA的内源荧光猝灭,其猝灭机制主要为静态猝灭和非辐射能量转移;凝胶电泳结果表明,不同体系中的纳米TiO2均未对BSA的结构造成明显的损伤,由热力学数据确定其作用力主要为氢键和范德华力.稀土离子的存在使纳米TiO2与BSA的结合常数、结合距离和热力学参数发生改变,但结合位点数和作用力类型基本不变.稀土离子对纳米TiO2与BSA的结合产生明显的"四分组效应",它们分别以"离子架桥"和"同位取代"方式参与纳米TiO2与BSA的结合过程.     

纳米TiO2电极在不同介质中的电化学行为

纳米电极;电催化;纳米TiO2电极在不同介质中的电化学行为;循环伏安法;循环方波伏安法     

SCR催化剂的组成对其脱硝性能的影响

在以TiO₂为载体的基础上,考察了活性组分WO₃和V₂O₅的质量分数以及SiO₂和Al₂O₃的加入对SCR催化剂脱硝性能的影响,筛选出的最佳催化剂组成与某商业催化剂的催化活性、制备方法和催化剂组成进行比较。结果表明,SiO₂和Al₂O₃的加入会降低催化剂的脱硝性能,筛选出的最佳催化剂组成为0.5%V₂O₅～10%WO₃/TiO₂;与实验室通过溶胶 凝胶法制备载体然后负载活性组分的制备方法不同,商业催化剂是将粒径均匀的锐钛矿型TiO₂与玻璃纤维（主要成分为SiO₂和Al₂O₃）通过黏合剂混合制备成型的催化剂载体,然后负载活性组分;由于制备方法和催化剂组成等方面的较大差异,0.5%V₂O₅～10%WO₃/TiO₂在低于603K时具有很好的NO脱除率,而商业催化剂在实际烟气温度(603K~663K)范围内,能稳定保持90%以上脱硝率。     

粉末状和薄膜状TiO2对敌敌畏的光催化降解

在光照条件下,光催化剂TiO₂有很强的氧化能力,能有效降解水中的有机污染物^[1],因而日益受到人们的关注.目前,研究最多的胶体溶液和颗粒悬浮体系因其难于分离、回收而限制了实际应用,因此催化剂固定问题急需解决.近年来,国内外对TiO₂薄膜催化剂做了许多探索^[2,3],取得了一些进展.本文用溶胶-凝胶法制备了一种粉末状TiO₂光催化剂和两种薄膜型TiO₂光催化剂,并进行了结构和形貌的表征,对敌敌畏稀释液做了光催化降解实验,并与粉末状TiO₂进行对比.结果表明:薄膜TiO₂催化剂优于粉末TiO₂催化剂.     

一种新型纳米TiO2涂膜及其光催化性能的研究

随着工业的发展及人类对环境保护的认识不足等原因 ,使人类赖以生存的环境受到严重的污染[1 ,2 ] .尤其是人类本来就非常短缺的水资源的污染 ,已引起有关部门、环保工作者及研究工作者的高度重视 .他们采用各种方法防止和控制水资源的继续污染及对污水的处理 .污水处理通常可分为三种类型 :即分离处理、稀释处理和转化处理 .前二种处理方法不能改变污染物的化学性质 ,使污染物得不到彻底分离 ,有时还产生二次污染等问题 .转化处理是通过化学方法和生化方法改变污染物的化学性质 ,使其转化成无害物质 .随着环保技术的发展 ,转化处理日益受到…     

溶胶-凝胶自蔓燃法制备铁掺杂纳米TiO2光催化剂

为了研究溶胶-凝胶自蔓燃法（SHS）制备的铁掺杂纳米TiO2的光催化活性,以TiCl4为原料制备了Fe3+掺杂TiO2光催化剂,分别在低压汞灯、中压汞灯和太阳光照射下进行了亚甲基蓝降解实验。 XRD和SEM显示,以TiCl4为前驱体,n(Ti)∶n(柠檬酸)∶n(NH4NO3)=1∶3∶5,经250 ℃自蔓燃和500 ℃热处理后,TiO2呈疏松、多孔的灰白色锐钛型粉体,粒径约为20 nm;在不同光源作用下,掺铁摩尔分数为0.02%的TiO2催化活性均最大;亚甲基蓝溶液在掺铁分数为0.02%的TiO2作用下,经太阳光照90 min后降解率达到了96.1%,为纯TiO2的1.78倍。     

球形TiO2-Al2O3的制备、结构和理化性能研究

将Ti(SO4)2溶于稀盐酸合成酸性钛溶胶,再将其与铝溶胶和六次甲基四胺溶液混合后采用油柱成型法制备了球形TiO2-Al2O3复合氧化物。通过XRD、低温氮吸附-脱附与NH3-TPD等手段对样品进行表征,结果表明600℃焙烧得到的球形TiO2-Al2O3中TiO2以无定型形式存在;随TiO2含量的增加,球形TiO2-Al2O3的比表面积、孔容和平均孔径呈增加趋势;TiO2的引入没有对球形TiO2-Al2O3的强酸和弱酸中心的强度产生影响,弱酸中心数量显著增加,强酸中心数量稍有增加;球形TiO2-Al2O3的堆密度和压碎强度随TiO2含量的增加而减小,颗粒直径基本保持不变。