紫外光照处理对TiO2膜光伏性能的影响

近年来人们利用纳米晶TiO2电极取代普通的TiO2电极[1],使其太阳能电池的光电转换效率得到很大提高.纳米晶TiO2电极具有大量表面态,在化学上表现为Ti3+或Ti—OH,对于光生电荷的分离过程和迁移过程有重要影响.这些表面化学结构的变化可能会导致TiO2的光伏性能的变化.1997年Fujishima等[2]用紫外光照射TiO2膜使它具有超亲水的性质,结构分析表明,超亲水的原因在于光照使TiO2膜的表面形成Ti—OH[3].因此,在光照处理的同时可能会导致TiO2的光伏性的变化.本文对紫外光照处理TiO2膜的光伏性能进行了研究,并结合光诱导TiO2的亲水性变化对光伏性能变化的原因进行了讨论.     

N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列的掺杂机理及其光催化活性

以ZnO纳米柱阵列为模板, 采用溶胶-凝胶法制备出TiO2/ZnO和N掺杂TiO2/ZnO的复合纳米管阵列. 扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)的结果表明: 两种阵列的纳米管均为六角形结构, 直径约为100 nm, 壁厚约为20 nm; 在N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列中, 掺入的N离子主要是以N-Ox、N-C和N-N的形式化学吸附在纳米管表面, 仅有少量的N离子以取代式掺杂的方式占据TiO2晶格O的位置; 表面N物种形成的表面态能级和取代式掺杂导致带隙的窄化, 增强了纳米管阵列的光吸收效率, 促进了光生载流子的分离. 光催化实验结果表明, N离子的掺杂有利于N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列光催化活性的提高.     

TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2催化合成磷酸三甲苯酯的研究

应用TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2催化剂合成磷酸三甲苯酯研究结果表明，该催化 剂具有较高的催化活性。考察了催化剂用量、反应温度和反应时间对酯产率的影响 。在典型反应条件（催化剂用量为原料总量的1.0%，反应温度为100-120 ℃，反应 时间为8h）下所得磷酸三甲苯酯的产率为85.5%。该催化剂易于回收且可重复使用 ，具有良好的活性稳定性。     

MoO3、NiO、ZnO在小表面金红石上的分散行为

Dispersion of MoO3, NiO, ZnO on rutile TiO2 with low specific surface area was studied with Mercury Porosimeter, SEM, XPS and Ammonia Extraction method. The dispersion thresholds of MoO3, NiO, ZnO on three rutile TiO2 carriers were obtained with XPS, and com-pared with those on anatase TiO2 with high specific surf are area. Ammonia Extraction method was used to identify the surface oxide species interarting with support surface in different strength and it was found that the proportions of oxides that can not be extracted by ammonia extraction are different for MoO3, NiO and ZnO which are supported on rutile TiO2.     

Fe3+掺杂TiO2光催化降解聚乙烯薄膜的研究

以快速溶胶-凝胶法制备了纳米TiO₂光催化剂，并用Fe³⁺对其掺杂改性，在室温条件下, 用于固相光催化降解聚乙烯(PE)包装薄膜的研究. 对催化剂和薄膜进行了X衍射分析(XRD)、傅立叶红外光谱分析(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)形貌观察. 结果表明， 60 W紫外光辐射240 h后， PE失重为8.43%, 锐钛矿型纳米TiO₂光催化剂使PE失重30.66%；用Fe³⁺掺杂后，0.5%Fe₂O3/TiO₂、1.0%Fe₂O₃/TiO₂和2.0%Fe₂O3/TiO₂分别使PE失重35.91%、20.72%和13.30%. 光催化剂加速了PE的失重，碳链的断裂和光氧化腐蚀，在薄膜表面形成大量的坑洞，降解产物中的小分子量的石蜡含量明显增高. Fe³⁺掺杂有一个最佳量， 0.5%Fe₂O3/TiO₂光催化降解PE的活性最高.     

PSF/TiO2杂化超滤膜形成过程的热力学和动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同纳米TiO₂含量的聚砜(PSF)/TiO₂杂化超滤膜, 研究了TiO₂浓度对聚砜铸膜液流变学及热力学性质的影响, 构建了计算成膜过程中表观扩散系数(D_a)的新方法, 求出不同TiO₂浓度及温度下的D_a值, 进而剖析了铸膜液流变学和热力学性质的变化对成膜动力学的影响. 并通过扫描电镜观察、杂化膜孔隙率和超滤性能的测试考察了表观扩散系数与膜结构和性能的关系. 结果表明, 加入TiO₂溶胶的PSF铸膜液由牛顿流体转变为非牛顿流体, 其粘度随TiO₂浓度增大而增大. TiO₂的加入减小了铸膜液对非溶剂的容纳能力, 加速铸膜液的液-液相分离, 同时TiO₂引起的热力学促进作用和流变学阻碍作用相互竞争, 共同影响D_a的变化. 实验得出, D_a随温度升高而增大, 随TiO₂浓度的增大有先增大后减小的趋势. 表观扩散系数D_a与膜的结构和性能具有很好的相关性并能直观地描述整个成膜过程.     

The research on the high quality TiO2, MoO3-doped WO3 electrochromic film

The high quality TiO2, MoO3-doped WO3 electrochromic film was prepared by the sol–gel method for the first time. The sol, which has hydrogen peroxide (H2O2) and oxalic acid (H2C2O4), was very stable at room temperature and quite suitable for the deposition of films. The WO3 electrochromic film prepared from this doped sol had excellent performance, such as short response time, no cracks, good adhesion to the substrate, high coloring efficiency and longevity of service.     

纳米TiO_2-SnO_2介孔材料的制备及其对含氰废水的光催化降解性能

以TiCl4和SnCl4为原料,采用直接水解常压液相反应合成出了纳米TiO2-SnO2复合介孔材料.利用XRD和TEM及漫反射谱等对样品进行了表征,并研究了纳米TiO2-SnO2复合介孔材料对含氰废水的光催化降解性能.结果表明,纳米TiO2与SnO2复合后,导致材料的光谱响应拓宽;此种催化剂在日光灯下比在紫外灯下对废水中CN-的降解效果要好.     

固体超强酸催化剂SO_4~(2-)/TiO_2-WO_3的制备及其催化性能研究

制备了固体超强酸催化剂SO2 -4/TiO2 WO3 ,并以丁酸丁酯的合成作为探针反应 ,系统考察了WO3 的含量、硫酸浸渍浓度、焙烧温度等制备条件对SO2 -4/TiO2 WO3 催化活性的影响 .实验表明 :制备催化剂的适宜条件为m(H2 WO4) =12 5 % ,硫酸浸渍浓度为 1 0mol·L-1,焙烧温度为 5 80℃ ,活化时间 3h .利用优化条件下制备的催化剂SO2 -4/TiO2 WO3 催化合成缩醛 (酮 ) ,在醛 /酮与二元醇 (乙二醇 ,1,2 丙二醇 )的投料摩尔比为 1∶1 5 ,催化剂的用量占反应物总投料质量的 0 5 % ,反应时间为 1h条件下 ,2 甲基 2 乙氧羰甲基 1,3 二氧环戊烷的收率为 78 7% ,2 ,4 二甲基 2 乙氧羰甲基 1,3 二氧环戊烷的收率为 83 0 % ,环己酮 -乙二醇缩酮的收率为 85 9% ,环己酮 1,2 丙二醇缩酮的收率为 84 6% ,丁酮 -乙二醇缩酮的收率为70 7% ,丁酮 1,2 丙二醇缩酮的收率为 88 3 % ,2 丙基 1,3 二氧环戊烷的收率为 80 6% ,4 甲基 2 丙基 1,3 二氧环戊烷的收率为 79 6% ,2 异丙基 1,3 二氧环戊烷的收率为 64 2 % ,4 甲基 2 异丙基 1,3 二氧环戊烷的收率为 83 3 % ,2 苯基 1,3 二氧环戊烷的收率为 75 3 % ,4 甲基 2 苯基 1,3 二氧环戊烷的收率为 95 1% .     

金属酞菁化合物在TiO2表面的分散研究

Dispersion of copper(Ⅱ) phthalocyanine (CuPc), copper(Ⅱ) phthalocyaninesulfonate (CuPcS) and cobalt(Ⅱ)phthalocyaninetetrasulfonate (CoPcTS) on the surface of titanium dioxide was investigated by XRD, XPS, FT-IR and UV-Vis techniques. Results show that interaction between CuPc and TiO2 was very weak and CuPc was difficult to disperse on the surface of the support. While partly sulfurized CuPcS could be dispersed on the surface of support through sulfo-groups and its dispersion capacity was determined to be 0.085 g CuPcS/g TiO2. Completely sulfurlzed CoPcTS could also be dispersed on the surface of TiO2 as a monolayer and its dispersion capacity was 0.12 g CoPcTS/g TiO2. Interactions of the sulfo-groups as well as the electrons of CoPcTS with the surface of TiO2 could be evidenced by FT-IR characterization. Therefore, it was suggested that CoPcTS molecules be adsorbed on the surface of TiO2 in a flat-lying mode while CuPcS in a slanting one. UV-Vis spectra show that the dispersed CuPcS and CoPcTS molecules exist in both forms of monomers and dimers.