鼻腔滴入Fe2O3细颗粒在小鼠嗅球中的微区分布及对其他微量元素的影响

用同步辐射X射线荧光(SRXRF)微区扫描分析技术研究了经鼻吸入三氧化二铁(Fe₂O₃)细颗粒后, Fe在小鼠嗅球中的分布及其对Ca, Zn, Cu等其他微量元素分布的影响.研究发现经鼻吸入40 mg/kg体重Fe₂O₃(60—200nm)细颗粒, Fe可以通过鼻粘膜在小鼠嗅球中富集. 小鼠嗅球切片中Fe的浓度比对照组升高了20%.通过SRXRF微区扫描分析发现, Fe在嗅球的嗅神经纤维层(ON)、突触小球层(Gl)和前嗅核外部(AOE)的 浓度比对照组显著升高, 表明Fe₂O₃颗粒已经由初级嗅神经进入到嗅球小球层, 进而沿次级嗅神经进入前嗅核外部(AOE).同时, 吸入Fe₂O₃细颗粒还使小鼠嗅球中Ca浓度比对照组分别升高了12%, Zn的浓度则下降了17%, 而Cu的浓度与对照组接近, 但Cu在嗅球各层中的分布发生了明显变化. 升高的Ca主要分布在嗅神经层和小球层.实验组嗅神经层、小球层和外丛层(EPl)中Cu的浓度与对照组相比有显著升高, 而在前嗅核外侧部(AOL)、前嗅核外部(AOE)、副嗅球颗粒细胞层(GrA)和副嗅球(AOB)层中浓度降低了. 说明进入脑嗅球组织中的Fe已经对脑组织中微量元素的含量和分布产生了影响.     

Enhanced Photoelectrochemical Property of Zn Loaded TiO2 Nanotube Arrays Electrode

采用计时电流法制备了负载Zn纳米粒子的TiO₂纳米管阵列电极．通过阳极氧化法制备TiO₂纳米管阵列电极,然后通过控制计时电流沉积时间来控制负载在TiO₂纳米管上Zn纳米颗粒的沉积量和 沉积尺寸．SEM和XRD分析结果显示,沉积时间为3～5 s时,负载在TiO₂纳米管上的Zn粒子的直径为15～25 nm．UV漫反射光谱发现负载Zn的TiO₂纳米管阵列电极比没有负载的样品吸收487～780 nm的光更强;在高压汞灯照射下,前者比后者的光电流响应提高了50%．     

宽带隙半导体TiO2纳米溶胶原位变温的X射线小角散射研究

对宽带隙半导体TiO₂纳米粒子水溶液,开展了原位变温SAXS研究.采用Shull-Roess方法,我们确定了TiO₂纳米粒子在水溶液中的回转半径的尺寸分布,M(R_g).结果表明,在常温25°C下,M(R_g)的极大峰位于2.3nm,对应于2.9nm的球形粒子直径,在80°C时增加到3.2nm,对应于8.2nm的球形粒子直径.这些结果有利于理解染料敏化TiO₂纳米太阳能电池的光-电子特性及其转换效率随温度的变化规律.     

硼(氮、氟)掺杂对TiO2纳米颗粒光学性能的影响

利用X射线衍射谱、拉曼光谱和紫外-可见光吸收光谱研究了硼(氮、氟)掺杂对TiO₂纳米颗粒光学性能的影响.X射线衍射谱和拉曼光谱结果表明,掺硼(氮、氟)对TiO₂纳米颗粒的锐钛矿相晶体结构无明显影响,而其锐钛矿晶格出现畸变(c/a值增大),这被归因于掺杂原子对TiO₂纳米颗粒表面氧原子缺位沿晶格c轴方向的占据.另外,掺硼(氮、氟)TiO₂纳米颗粒吸收带红移与TiO相似文献   

多孔TiO2/Al/SiO2纳米复合结构的紫外光吸收特性研究

在SiO₂玻璃衬底上用脉冲激光沉积(PLD)技术，分别沉积Ti和Ti/Al膜，经电化学阳极氧化成功制备了多孔TiO₂/SiO₂和TiO₂/Al/SiO₂纳米复合结构. 其中TiO₂薄膜上的微孔阵列高度有序，分布均匀. 实验研究了Al过渡层对多孔TiO₂薄膜光吸收特性的影响. 结果表明：无Al过渡层的多孔TiO₂薄膜其紫外吸收峰在27     

CuAPTPP-TDI-TiO2光催化微球的合成及其光催化性能 (cited: 1)

采用Adler法合成了5-(4-氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉铜配合物(CuAPTPP),通过甲苯二异氰酸酯(TDI)的桥联作用对TiO₂微球进行表面修饰,使TDI分子中的两个活性TDI基团分别与TiO₂表面的羟基和CuAPTPP的氨基反应,将CuAPTPP敏化剂分子以化学键合的方式固定在TiO₂表面,形成光催化微球CuAPTPP-TDI-TiO₂．通过FT-IR、XRD、SEM、EA、UV-Vis和DRS等测试手段对CuAPTPP-TDI-TiO₂进行结构表征．讨论了桥联分子TDI修饰量对光催化微球性能的影响,确定了TDI与TiO₂的最佳摩尔比．以亚甲基蓝(MB)为降解对象,考察了CuAPTPP-TDI-TiO₂微球的可见光催化性能．结果表明,桥联分子TDI在CuAPTPP与TiO₂微球表面形成了牢固的化学键,复合微球在150 W氙灯辐照下降解10 mg/LMB溶液,120 min降解率可达98.7%,其降解率过程服从一级动力学规律,测得降解速率常数为5.1×10^-2 min^-1,半衰期为11.3 min．催化微球在回收4次的条件下,对MB的降解率仍保持在90%以上．     

由纳米管和纳米颗粒构成的TiO2膜的制备与机理研究

采用聚苯乙烯小球修饰Ti片表面,并进行阳极氧化,制备出一种由纳米颗粒和纳米管构成的TiO₂膜．通过数值模拟,分析了氧化表面附近的局部电场分布对TiO₂膜形貌的影响．结果表明,覆盖物增强了局部电场,从而加快了O^2-与Ti的反应速率,有利于TiO₂的生长;与此同时,[TiF₆]^6-的扩散受到阻碍,使得TiO₂的溶解速率减慢．可见,覆盖物打破了TiO₂纳米管形成的平衡条件,导致纳米颗粒的生成．此外,通过X射线衍射和Raman光谱的测试分析发现,所制备的TiO₂为锐钛矿结构.     

镧掺杂介孔TiO2光催化剂的制备、表征及其光催化性能

以钛酸四正丁酯和硝酸镧为原料, 以P123为模板剂,采用模板法合成了La掺杂型介孔TiO₂光催化剂, 借助TGA-DSC、BET、XRD及UV-Vis等测试手段对样品进行了表征,并以苯酚为模型污染物考察了镧掺杂量对样品光催化活性的影响．结果表明: La掺杂介孔TiO₂光催化剂孔径分布较均匀(～10 nm),比表面积可达165 m²/g．与纯介孔TiO₂相比,经掺杂改性后的样品在紫外光区及可见光区的吸收显著增强,对光具有更高的利用率,La掺杂可显著提高介孔TiO₂的光催化活性.     

光沉积Ru和RuO2的锐钛矿TiO2纳米片的光解水产氧

采用水热法以HF作为结构调控剂合成了主要暴露（001）面的锐钛矿TiO₂纳米片,通过光沉积方法分别合成了负载Ru和RuO₂物种的光催化剂。利用X射线衍射、透射电镜和氢气程序升温还原等分析表征了催化剂的结构性质。通过光解水产氧反应来研究催化剂的催化性能,详细考察了Ru含量、负载方式以及氧化和还原处理等因素的影响,光解水产氧速率的差异证明了Ru物种在不同晶面的电荷-空穴分离效应。与负载单一助催化剂的Ru/TiO₂和RuO₂/TiO₂样品相比,活性最优的0.5%Ru-1.0%RuO₂/TiO₂样品由于负载了双助催化剂,其催化活性得到更大的提高,证实了在锐钛矿TiO₂上的晶面电荷-空穴分离效应.     

Ag-Cu纳米颗粒修饰的N掺杂TiO2纳米棒阵列及其高效光催化CO2还原应用

本文采用微纳加工方法制备了负载高密度Ag-Cu纳米颗粒的N掺杂TiO₂纳米棒阵列样品. 通过TiO₂的N掺杂,可将其吸光范围调控至与Ag纳米颗粒的等离激元吸收频率相匹配的波段,从而实现复合材料中肖特基结与共振能量转移过程的协同作用. 与此同时,Cu纳米颗粒可以为CO₂还原提供活性位点. 在全谱光照射下,复合样品光催化CO₂还原的活性显著提高,CH₄生成速率可达720 μmol·g^-1·h^-1.     

离子注入掺杂锐钛矿TiO2薄膜的光学性能

 在玻璃基体上,采用射频磁控溅射方法在不同的基体温度下制备了TiO₂薄膜,然后在薄膜中注入注量分别为5×1016, 1×1017和5×1017/cm2的N离子以制备N掺杂的TiO₂薄膜。X射线衍射结果表明：制备出的TiO₂薄膜为锐钛矿型。X射线光电子能谱研究结果表明：注入的N离子与TiO₂晶粒相互作用,形成了含氮的TiO_xN_2-x化合物,从而改变了TiO₂薄膜的吸收边;随N离子注量增加,吸收边移动更明显;同时,由于氮离子注入产生的辐照缺陷使TiO₂薄膜在紫外和可见光区的吸收也明显增强。     

特定位点上CO2与(TiO2)n团簇相互作用的第一性原理研究

本文基于密度泛函理论系统地研究了(TiO₂)_n团簇上二氧化碳(CO₂)的吸附和活化性质. 计算结果表明,CO₂更倾向于吸附在(TiO₂)_n团簇的桥氧原子上,形成“化学吸附”碳酸盐络合物. 而CO更倾向于吸附到末端Ti-O的Ti原子上. 发现计算得到的碳酸盐振动频率值与实验获得的结果非常吻合,这表明配合物中CO₂的几何构型与其线性型相比,有微小的弯转. 通过对电子结构、电荷密度、电离势、HOMO-LUMO以及态密度的分析,证实了CO₂与团簇之间的电荷转移以及相互作用. 从预测的能量分布图来看,(TiO₂)_n团簇上的CO₂活化与结构密切有关,相比于块体的TiO₂,CO₂在团簇结构上更易于吸附和活化.     

3d过渡金属掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法研究了纯锐钛矿相TiO₂及掺杂3d过渡金属TiO₂的几何、电子结构及光学性质. 计算结果表明掺杂能级的形成主要是掺杂过渡金属3d轨道的贡献，掺杂能级在禁带中的位置是决定TiO₂吸收带边能否出现红移的重要因素. Cr，Mn，Fe，Ni，Co，Cu掺杂使TiO₂的吸收带边产生红移，并在可见光区有一定的吸收系数； Sc，Zn掺杂使TiO₂的吸收带边产生蓝移，但在可见光区有较大的吸收系数；掺V不但使TiO₂的吸收带边产生红移，增强了在紫外光区的光吸收，而且在可见光区有非常大的吸收系数.     

不同氧气流量对直流磁控溅射TiO2薄膜的影响

采用直流反应磁控溅射法,以高纯Ti为靶材,高纯O₂为反应气体,制备了TiO₂薄膜.研究了氧气流量对薄膜结晶取向、表面形貌和光学性能的影响.研究发现,TiO₂薄膜主要呈锐钛矿TiO₂(101)择优取向,当氧气流量较小时,薄膜中还含有金属Ti(100),氧气流量较大时,薄膜含TiO₂(101)和TiO₂(004),成多晶态;薄膜的粗糙度和颗粒大小都随氧气流量的增大而增大;薄膜在400~1100nm可见-近红外波段有较高的透射率并且其吸收峰随着氧气流量的增大而红移,当氧气流量为5sccm时,平均透射率最高.     

金红石相和锐钛矿相TiO2本征缺陷的第一性原理计算

采用第一性原理的计算方法, 分别研究了金红石相和锐钛矿相TiO₂各种缺陷态形成的类型, 以及几何结构、生长气氛和Fermi能级位置对缺陷形成能的影响, 从理论上预测产生点缺陷的实验条件. 重点是讨论带电点缺陷的形成能, 并对结果进行适当修正. 研究发现, 本征缺陷的类型和浓度对 TiO₂的性能有一定的影响: 在富O条件下, TiO₂容易形成V_Ti(Ti空位)缺陷; 在富Ti条件下, TiO₂的Ti_i⁴⁺和V_O(O空位)缺陷将大量出现, 形成Schottky缺陷.     

氮气退火对二氧化钛薄膜光学性能的影响

 提出了一种利用离子注入和后续退火制备氮掺杂TiO₂薄膜的方法。首先在室温下向石英玻璃中注入Ti离子,随后在氮气中退火到900 ℃,从而制备了氮掺杂的玻璃基TiO₂薄膜。SRIM2006程序模拟和卢瑟福背散射谱（RBS）研究表明注入离子从样品表面开始呈高斯分布,实验结果和模拟结果吻合很好。X射线光电子能谱（XPS）研究结果表明注入态样品中形成了金属Ti和TiO₂,900 ℃退火后金属Ti转变成TiO₂,同时N原子替代少量的晶格O原子形成了O－Ti－N化合物。紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）结果显示,当退火温度至500 ℃时,在吸收光谱中开始出现TiO₂的吸收边,随退火温度升高到900 ℃,由于O－Ti－N化合物形成,TiO₂的吸收边从3.98 eV红移到3.30 eV,TiO₂吸收边末端延伸到可见光区,在可见光区的吸收强度明显增加。     

利用聚乙烯亚胺修饰的CaCO3仿生模板合成3D花朵型二氧化硅微球

利用聚乙烯亚胺(PEI)修饰的碳酸钙仿生模板合成了具有3D花朵型形貌的SiO₂微球.通过调整碳酸钙微粒表面不同浓度PEI的吸附量实现SiO₂微球的形貌控制呈现花朵或刀锋的形状. 用XPS和SEM对制备的SiO₂微粒进行表征. 结果表明,不用浓度的PEI修饰可以较好地控制3花朵型DSiO₂微球的形貌.     

超声强化合成MgFe2O4纳米颗粒及其机理研究

用超声水解方法制备MgO纳米颗粒,用化学沉淀法制备α-Fe₂O₃纳米颗粒,将MgO/α-Fe₂O₃混合体常温下超声活化2h,400℃固相合成制备出MgFe₂O₄纳米颗粒.通过X射线衍射和透射电子显微镜测试产品的化学成分、晶体结构和形貌尺寸,分析声化学反应机理及其影响因素.研究结果表明:所制备的MgFe₂O₄为尖晶石铁氧体,颗粒尺寸分布在20-30nm之间,粒度分布均匀;超声空化效应提高了化学反应活性、增加反应物的比表面积和反应物之间的接触面积,促进固相合成反应速度,降低反应温度,实现了一般条件下难以完成的化学反应.     

萤石结构TiO2的电子结构和光学性质

利用第一性原理计算了立方相萤石TiO₂的晶胞参数，能带结构和电子态密度.结果显示萤石TiO₂属于间接带隙半导体材料，其间接禁带宽度(Γ→X)E_g为2.07eV，比常见的金红石和锐钛矿TiO₂的禁带宽度窄.为了更清楚地了解萤石的光学性质，利用Kramers-Kronig色散关系，分别对萤石和金红石TiO₂的复介电常数、吸收率等参数进行了计算，并将二者结果做了     

低成本溶胶-凝胶法制备SiO2/TiO2双层膜的减反射与自清洁性能

将玻璃基底依次在低成本的SiO₂溶胶和TiO₂溶胶中浸渍后,在500 oC下煅烧制备了同时具备减反射与自清洁性能的SiO₂/TiO₂双层膜．该膜的光学性能与结构特征分别通过紫外-可见分光光度计和场发射扫描电镜进行了表征．同时,源于超亲水性和光催化作用的自清洁性能也凸显出来．实验结果表明制备SiO₂/TiO₂双层膜对光的透射率最高可达到95%,同时具备自清洁性能．