银纳米颗粒负载TiO2复合薄膜的光催化活性及其光电流性质

制备了3种不同粒径的Ag纳米颗粒,将它们分别掺入二氧化钛溶胶, 制备成复合二氧化钛薄膜。利用TEM测定了Ag粒子的大小,测量TiO₂复合膜的光电流,以亚甲基蓝降解反应评价了Ag/TiO₂薄膜的光催化活性.结果表明,负载不同粒径Ag纳米粒子后,TiO₂薄膜的光电流和光催化活性均得到一定程度的提高.当负载平均粒径6.9 nm的Ag粒子后,薄膜具有最高的光电流和最强的光催化活性.     

二氧化钛包裹碘单质(I2/TiO2)制备及其光催化降解苯酚

采用水热法,以Ti(SO₄)₂为钛源,KIO₃为掺碘剂制备了具有高可见光活性,高稳定性的二氧化钛包裹碘单质(I₂/TiO₂)光催化剂.利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线晶体粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见漫反射光谱(DRS)等表征手段对样品进行表征.结果表明,I₂/TiO₂中除含有锐钛矿相二氧化钛外、还含有碘单质和碘酸;I₂/TiO₂粒径大小为45 nm左右;在波长384 nm至700 nm范围内,该催化剂有强烈的吸收.探讨了该催化剂的形成过程和可见光催化机理.以苯酚降解反应为探针,测定了I₂/TiO₂光催化活性.结果显示:在全谱光源照射下I₂/TiO₂活性略高于P25,在可见光范围内其活性是P25的3倍多.确定了降解苯酚的最佳条件:全谱光源照射,投加量为0.5 g/L,苯酚浓度大于10 mg/L,溶液pH为3.2.I₂/TiO₂重复使用4次后,催化活性没有明显下降.     

LaNiO3/TiO2纳米管阵列的电化学制备及其光催化性能

利用脉冲电沉积与高温退火相结合的方法制备了镍酸镧(LaNiO₃)纳米颗粒负载的二氧化钛(TiO₂)纳米管阵列. 修饰于TiO₂纳米管阵列上的LaNiO₃纳米颗粒粒径小（< 10 nm）、分布均匀、负载量可控,一些LaNiO₃纳米颗粒沉积于TiO₂纳米管内. 紫外可见吸收光谱显示,LaNiO₃/TiO₂纳米管阵列的吸收带边较TiO₂纳米管阵列明显红移,可见光吸收明显增强. 可见光下光催化降解罗丹明B（RhB）的结果表明,脉冲循环沉积500次制得的LaNiO₃/TiO₂纳米管阵列的光催化活性最佳,其对RhB光催化降解速率是TiO₂纳米管阵列的3.5倍,并且表现出极好的光催化稳定性.     

Pt/TiO2纳米纤维的制备及其对甲醇的电催化氧化活性

采用静电纺丝技术结合还原浸渍法制备了Pt/TiO₂纳米纤维电催化剂, 通过X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线能谱(EDS)等测试手段对样品的晶相、形貌、微结构和化学组成进行了表征. 测试结果表明, TiO₂纳米纤维为锐钛矿和金红石组成的混晶, Pt 纳米颗粒均匀地分布于TiO₂纳米纤维的表面, 且Pt 颗粒大小较均一, 平均粒径为4.0 nm, Pt/TiO₂纳米纤维中Pt 的质量分数约为20%. 采用三电极体系的循环伏安和计时电流电化学分析方法研究了样品在酸性溶液中对甲醇的电催化氧化活性, 结果表明, 与负载相同质量分数Pt 的Pt/P25 和商业Pt/C 催化剂相比较, Pt/TiO₂纳米纤维催化剂对甲醇呈现出较高的电催化氧化活性和更好的稳定性.     

RE-B共掺杂片层TiO2的合成及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法,利用钛酸四丁酯、硝酸镧、硝酸铈和硼酸为原料,对TiO₂光催化剂进行稀土-B(RE-B)的共掺杂改性制备和性能研究。采用X-射线衍射法(XRD)、冷场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收(UV-Vis)光谱和荧光(PL)光谱对制得样品的相组成、表面形貌结构、表面元素组成、光响应范围及带隙能和电子-空穴的复合情况进行了初步分析。结果表明,所制掺杂TiO₂的组成均为锐钛矿型,掺杂使晶格发生了较大畸变,且细晶粒由未掺杂的27 nm减小到RE-B-TiO₂的10 nm,形貌为片层状不规则堆放状态存在。XPS结果表明掺杂元素有效进入二氧化钛, PL谱显示共掺杂可有效延长光催化剂的载流子寿命。掺杂后吸收边均红移, La-B-TiO₂由TiO₂的405 nm移动到466 nm,相应地禁带宽度减小了0.4 eV。光催化实验表明:2 h内降解亚甲基蓝(MB)时掺杂能够同时提高紫外和可见光下二氧化钛的光催化效率,而共掺杂的降解效果又优于单掺杂, La-B-TiO₂紫外光下的降解率达到80.67%,为同等条件下纯TiO₂的2.7倍,可见光下的降解率为74.78%。     

N掺杂空心TiO2微球的合成与表征

采用无皂乳液聚合合成的聚苯乙烯(PS)微球为模板、氨水/三乙醇胺为催化体系, 通过溶胶-凝胶方法合成了PS/TiO₂(核/壳)复合微球, 然后通过煅烧制备了N掺杂、锐钛型空心TiO₂微球. 在反应体系中三乙醇胺扮演双重角色, 既是TiO₂生成及包覆过程的抑制剂又是空心TiO₂微球的N掺杂剂. 改变氨水、三乙醇胺和钛酸正丁酯用量可控制TiO₂壳的形态和尺寸. 氨水用量增加, PS/TiO₂复合微球的壳表面变得粗糙|三乙醇胺用量增加, 壳表面变得光滑|钛酸正丁酯用量提高导致壳层变厚. 改变三乙醇胺用量可调节空心TiO₂微球中的N掺杂量|N掺杂空心TiO₂微球具有可见光响应和光催化作用.     

中空碳球负载TiO2纳米颗粒用于增强光催化抗菌性能

以聚吡咯包覆聚苯乙烯核壳结构衍生的中空碳球(hollow carbon spheres,HCS)为载体,乙酰丙酮钛(TOAC)为钛源,通过湿化学法和可控热解法制备了HCS负载纳米二氧化钛(HCS@TiO₂)复合材料。通过粉末X射线衍射、紫外可见光谱、X射线光电子能谱、热重分析、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、光致发光光谱和Mott-Schottky曲线对HCS@TiO₂的晶态结构、微观形貌、光学性能等进行表征,并通过调控TiO₂的负载量和热解温度对HCS@TiO₂复合材料进行了结构优化。在模拟太阳光照射条件下,以大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)为实验对象,研究了不同TiO₂负载量的HCS@TiO₂复合材料及TiO₂和HCS对照样品的光催化抗菌性能,以及光照时间对抗菌性能的影响。结果表明,当TOAC与HCS质量比为15∶1、热解温度为650℃时,最优化的HCS@TiO₂-15复合材料...     

AgBr/TiO2复合催化剂:双注法制备及其可见光催化性能

以TiO₂为载体,采用双注法合成了AgBr/TiO₂复合光催化剂.利用X射线衍射仪(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)和扫描电子显微镜(SEM)对AgBr/TiO₂的结构、光吸收、形貌进行了表征.研究了AgBr/TiO₂在可见光下对甲基橙和丁基罗丹明B的光催化活性.结果表明,与TiO₂相比,AgBr/TiO₂的光吸收范围拓展到400—600nm波段,并且随着AgBr负载量的增加,AgBr/TiO₂的可见光吸收强度增强;当AgBr与TiO₂的摩尔比为0.25时,AgBr/TiO₂具有最大催化活性;在相同条件下,AgBr/TiO₂对丁基罗丹明B的降解效果优于甲基橙.     

电镀法制备Pt/TiO2纳米管电极及其电催化析氢性能

采用阳极氧化法制备得到锐钛矿型二氧化钛(TiO₂)纳米管阵列,在其表面通过电镀法沉积Pt,得到了低铂的Pt/TiO₂纳米管电极(Pt/TiO₂?NTs)。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其进行形貌表征后发现,Pt较为均匀地分布于TiO₂纳米管阵列中。进一步的电催化析氢结果表明,Pb/TiO₂?NTs在10 mA·cm^-2时,过电位为0.079 V,塔菲尔斜率为42.7 mV·dec-1,较Pt/TiO₂致密膜电极(Pt/TiO₂?F)以及商业Pt/C催化剂显示了更为优异的催化活性。同时,在长循环稳定性测试(3000个周期)中,Pb/TiO₂?NTs相较于上述2种对比电极显示了更为优异的稳定性。     

二氧化钛包裹金纳米棒核壳材料的制备及其光解水制氢

利用溶胶凝胶法制备了金纳米棒(GNR)与TiO₂的核壳结构复合材料--GNR@TiO₂,粒径为200 nm左右。 经水热晶化后的材料粒径为300 nm左右,GNR形貌和局域表面等离子共振(LSPR)峰保持稳定,其外边包裹着树枝状的锐钛矿相TiO₂壳层。 采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外可见吸收光谱、光催化制氢性能等技术手段测试表征了样品的结构及性能。 结果表明,晶化后的GNR@TiO₂在可见光范围内制氢速率为31.0 μmol/(g·h),相较与晶化前7.3 μmol/(g·h)得到了明显提升。 最后结合实验结果和时域有限差分(FDTD)分析了催化产氢机理:LSPR促进了可见光吸收,锐钛矿TiO₂对电场的增强促进了光生电子-空穴分离,同时晶化后的TiO₂壳层疏松多介孔,增加了活性位点,有利于传质。     

A facile strategy for synthesis of multilayer and conductive organo-silica/polystyrene/polyaniline composite particles

By means of a facilely designed strategy, we successfully fabricated the multilayer and conductive organo-silica/polystyrene/polyaniline (organo-silica/PS/PANi) composite particles. First, organo-silica/PS core/shell composite particles were synthesized by seeded emulsion polymerization and the vinyl groups located on the surface of organo-silica nanoparticles were used to induce in situ polymerization of styrene. The influence of the route of the addition of styrene on the morphology of organo-silica/PS composite particles was investigated. Then, the coating of organo-silica/PS composite particles with PANi was achieved by virtue of the "Swelling-Diffusion-Interfacial-Polymerization Method" (SDIPM). The whole preparation process was monitored by transmission electron microscope, scanning electron microscope, Fourier transform infrared, Raman spectroscopy, dynamic light scattering, and thermogravimetry. As a result, the multilayer and conductive organo-silica/PS/PANi nanocomposites possessed of a uniform size and well-defined morphology, and furthermore, their structure could be well controlled by simply changing the weight ratio of aniline/PS.     

核壳结构PS/CeO2复合微球的制备及其在化学机械抛光中的应用

以原位化学沉淀的方法制备了不同粒径、包覆结构PS(核)/CeO2(壳)复合微球,利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、选区电子衍射、场发射扫描电子显微镜、能谱分析仪、Fourier转换红外光谱仪、热失重分析仪和ζ电位测定仪等手段对所制备样品的微观结构进行了表征。将所制备的复合微球用做磨料,考察其对二氧化硅介质层的抛光性能,用原子力显微镜观察和测量抛光表面的微观形貌、轮廓曲线和粗糙度。结果表明,所制备的PS/CeO2复合微球具有核壳包覆结构,粒径分别约为140,180和220 nm,PS内核被粒径约为5 nm的CeO2颗粒均匀包覆。AFM结果显示,复合磨料的粒径越小,抛光后表面粗糙度越低;且酸性(pH=3)比碱性(pH=10)抛光浆料具有更好的抛光效果。     

纳米硫化锌的原位制备及其对多孔硅复合体系发光的调控

Zn S的带隙较宽 ,欧姆接触较差 ,并不是一种理想的半导体 .但将多种材料与硫化锌复合 ,在一定程度上可以克服这种缺陷 [1] .相关的文献报道主要集中在 Zn S∶ M( M=Mn,Cu,Ag等 ) ,Zn S∶ RE( RE=Sm,Tb,Eu等 ) ,Zn S∶ Cd S和 Zn S∶ Zn Se等复合材料上 ,同时也有关于多孔硅 ( PorousSilicon,PS)掺杂稀土 [2 ] 和有机物 [3,4 ] 以及 PS- Cd S[5～ 7] 的报道 ,但是尚未见到在多孔硅基体上原位制备硫化锌纳米材料的报道 .本文利用一种新颖、简单的化学方法 ,通过多相反应 ,在多孔硅基体的表面和纳米孔内制得纳米级的 Zn S,从而…     

Facile preparation of α-Fe2O3/carbon and polyhydroxy iron cation/polyaniline hollow particles

By virtue of a smartly designed strategy, we successfully prepared the α-Fe₂O₃/carbon and electromagnetic polyhydroxy iron cation/polyaniline (PIC/PANi) hollow particles. First, poly(styrene-butyl acrylate)/polyhydroxy iron cation (P(S-BA)/PIC) composite particles were prepared based on electrostatic attraction between the P(S-BA) and PIC. Second, the coating of P(S-BA)/PIC composite particles with PANi was achieved by the “Swelling–Diffusion–Interfacial-Polymerization Method”. Finally, α-Fe₂O₃/carbon and PIC/PANi hollow particles were obtained by calcination or solvent extraction of the P(S-BA)/PIC/PANi composite particles, respectively. The whole preparation process was monitored by transmission electron microscope, scanning electron microscope, Fourier transform infrared, and X-ray diffraction. The synthesized α-Fe₂O₃/carbon and PIC/PANi hollow particles possessed of a narrow size distribution and well-defined morphology.     

静电纺丝制备Eu(BA)3phen/PANI/PVP光电双功能复合纳米纤维及其性能

采用静电纺丝技术将聚苯胺(PANI)和稀土配合物Eu(BA)3phen掺杂到高分子材料聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中, 制备出新型的具有光电双功能的Eu(BA)3phen/PANI/PVP复合纳米纤维. 采用扫描电子显微镜、 X射线能量色散谱仪、 荧光光谱仪及宽频介电松弛谱仪对样品进行了表征. 实验结果表明, 复合纳米纤维直径为(270±31) nm. 在275 nm紫外光激发下, Eu(BA)3phen/PANI/PVP复合纳米纤维发射出主峰位于580, 594和617 nm的红光, 对应于Eu3+的 5D0→7F0, 5D0→7F1和5D0→7F2跃迁. 当m[Eu(BA)3phen]:m(PANI):m(PVP)=15:10:100 时, 复合纳米纤维的荧光发射最强. 复合纤维的电导率随PANI含量的增大而升高. 在m(PANI):m(PVP)=50:100时, 其电导率在高频(106 Hz)下达到1.5×10-6 S/cm.     

Composite Au/TiO(2) Nanoparticles: Synthesis, Characterization, and Assembly by Using Potentiostatic Technique

Composite Au/TiO(2) nanoparticles were synthesized using TiO(2) nanoparticles as nuclei. The particles were characterized by UV-vis spectroscopy, zeta potential, EDS, and TEM. The mean diameter of the particles is about 23.6 nm, and the position of the surface plasma absorption band peak is at 533 nm, with a red shift of 15 nm compared with that of Au sol. The zeta potential is +31.3 mV. Monolayers of composite Au/TiO(2) nanoparticles were obtained using the potentiostatic technique. Copyright 2000 Academic Press.     

一步水热合成铜纳米颗粒负载二氧化钛复合纳米管及其可见光催化活性

采用一步水热法合成了Cu纳米粒子负载二氧化钛纳米管材料. 利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)等对材料的相组成、形貌以及形成过程进行了研究. 制得的Cu-TiO₂复合纳米材料长度约为100 nm, 直径10-15 nm, 其上负载的Cu纳米粒子尺寸约为5 nm. BET比表面积测试表明实验制备的Cu-TiO₂复合纳米管的比表面积为154.67 m²·g^-1. 通过调节水热反应时间和钛前驱体种类, 研究了该复合纳米管材料的形成机制. 结果表明: 非晶态的钛源对于成功一步合成Cu-TiO₂复合纳米管至关重要. 同时, 实验中观察到铜纳米粒子的尺寸随水热反应时间延长而减小(反奥氏陈化过程), 这一现象有助于纳米粒子的可控合成.紫外-可见吸收光谱表明该复合纳米管在350-800 nm范围内有较强的吸收, 并在550-600 nm范围观察到Cu的表面等离子激元吸收带. Cu-TiO₂界面处形成的肖特基势垒有助于加快光生载流子的输运, 提高光生电子-空穴对的分离效率. 光催化实验表明Cu-TiO₂复合纳米管在可见光下具有较高的催化活性.     

有序介孔材料H6P2W18O62/TiO2(Brij-76)的制备与微波增强光催化降解一氯苯

采用非离子表面活性剂C18H37(OCH2CH2)10OH(Brij-76)作为模板剂, 在以杂多酸H6P2W18O62对TiO2掺杂改性基础上, 通过模板-溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法在较低温度下制备了有序复合介孔材料H6P2W18O62/TiO2(Brij-76). 通过傅立叶变换红外(FT-IR)光谱, X射线衍射(XRD), 扫描电子显微镜(SEM), 能量色散X射线(EDX), N2吸附-脱附测定和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对其进行了表征. 结果表明, 以非离子表面活性剂Brij-76为模板剂制得的复合材料H6P2W18O62/TiO2(Brij-76)平均孔径约为3.31 nm, BET比表面积为99.78 m2·g-1. 与TiO2相比, 其孔径有序性大幅度提高, 粒子的聚集度降低, 表面酸性显著增加. 微波增强光催化性能研究结果显示, H6P2W18O62/TiO2(Brij-76)在微波作用下催化活性更高, 可有效地降解一氯苯溶液.     

静电纺丝技术制备Tb（BA）3phen/PANI/PVP光电双功能复合纳米纤维

采用静电纺丝技术将聚苯胺(PANI)和稀土配合物[Tb(BA)3phen]掺杂到高分子材料(PVP)中,制备出一类新型的具有光电双功能的Tb(BA)3phen/PANI/PVP复合纳米纤维.用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)、荧光光谱仪及宽频介电松弛谱仪对样品进行了表征.结果表明,复合纳米纤维直径为(331±43)nm.在276 nm紫外光激发下,Tb(BA)3phen/PANI/PVP复合纳米纤维发射出主峰位于491,547和585 nm的绿光,对应Tb3+的5D4→7F6,5D4→7F5和5D4→7F4跃迁.当Tb(BA)3phen∶PANI∶PVP的质量比为15∶10∶100时,复合纳米纤维的荧光发射最强,其电导率随PANI含量的增大而升高,在PANI∶PVP为50%(wt%)时,其电导率在高频(106Hz)下达1.531×10-6S/cm.     

纳米Na_2SiF_6的电化学制备、表征与荧光性质

采用溶胶-凝胶法在Ti表面修饰一层纳米TiO2(nanoTiO2)膜,经X射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征,证明多孔TiO2膜的平均孔径为80 nm.以该多孔膜电极为模板,借助电化学沉积的方法制备了纳米Na2SiF6(nano Na2SiF6).经XRD和透射电镜(TEM)测试证实该Na2SiF6为均一的白锰钒型结构,平均粒径约为20 nm.初步研究了其荧光性质,发现在452.4 nm和285 nm处分别有强的荧光发射峰和激发峰.