具有稳定可见光催化活性TiO2薄膜的常温制备

采用溶胶-凝胶法，通过钛酸丁酯水解制备了具有锐钛矿-金红石-板钛矿混晶晶粒的TiO₂溶胶。以四磺酸酞菁铜(CuTsPc)为敏化剂，经水浴加热后获得具有可见光响应活性的TiO₂溶胶。使用该溶胶浸渍-提拉涂膜，在室温下晾干即可得到酞菁敏化的TiO₂薄膜(CuTsPc-TiO₂)。对敏化溶胶的制备条件及薄膜的性能进行了考察，并探讨了CuTsPc的负载机理。结果表明:延长水浴时间或提高TiO₂溶胶中的CuTsPc浓度有利于增大薄膜中CuTsPc的负载量。随着薄膜中CuTsPc量的增加，薄膜的可见光催化活性增强，但CuTsPc负载过多又会导致薄膜光催化活性降低。CuTsPc通过静电作用在TiO₂胶粒表面发生吸附，从而实现在薄膜中均匀、牢固的负载，保证了CuTsPc-TiO₂薄膜在循环使用过程中的稳定性。     

酞菁敏化混晶TiO2薄膜的低温制备及其对罗丹明B的催化降解

以四磺酸酞菁铜(CuPcTs)为敏化剂,采用溶胶-凝胶法制备了酞菁敏化的TiO2溶胶,经浸渍提拉成膜并室温晾干,制得CuPcTs-TiO2薄膜.采用XRD,UV-Vis和SEM等测试手段对薄膜样品进行了表征,并通过罗丹明B的降解考察了薄膜的可见光催化性能.结果表明,TiO2为锐钛矿-板钛矿-金红石混晶结构,CuPcTs-TiO2薄膜对罗丹明B降解具有较高的光催化活性.CuPcTs敏化能有效提高TiO2的可见光催化活性,但过多的CuPcTs会使催化活性降低.在可见光照射条件下,罗丹明B主要是先脱乙基生成罗丹明,然后再逐步被分解.CuPcTs-TiO2薄膜在经2～3次循环使用后,其光催化活性趋于稳定.CuPcTs可牢固地负载于TiO2薄膜中,从而保证了CuPcTs-TiO2薄膜重复使用的稳定性.     

水热辅助溶胶-凝胶法制备纳米晶γ-Al2O3及表征

纳米材料由于具有小尺寸效应、量子效应、表面及界面效应,在结构或功能上赋予其许多不同于传统材料的优异性能,因而具有非常广阔的应用前景[1,2].     

CaTiO3:Zn溶胶-凝胶法制备、结构及介电性能

采用溶胶-凝胶法制备了CaTiO3:Zn纳米粒子,透射电镜图显示平均粒径为25 nm.Zn的掺杂位置对于陶瓷相组成和烧结特性有很大影响.Ca1-xZnxTiO3和CaTiO3+zZnO样品的Zn以Zn2TiO4相形式存在;而CaZnyTi1-yO3-δy=0.01)样品中的Zn进入Ti位形成固溶体,无明显的降温效果,当Zn量增至0.05和0.1时,出现ZnO相.ZnO和Zn2TiO4第二相的存在均能明显促进陶瓷烧结.CaTiO3:Zn超细粉体可在较低温度下致密烧结(≤1 250 ℃).1 250℃烧结的CaZnyTi1-yO3-δ(y=0.01)陶瓷具有较好的介电性能:介电常数ε=157,品质因数Q×f=6 819 GHz,谐振频率温度系数(τ)f=7.51×10-4℃-1.     

锐钛矿型多孔TiO2薄膜的溶解法制备及性能表征

在具有锐钛矿晶粒的TiO₂溶胶中加入苯丙乳液粒子，使用该混合液浸渍提拉涂膜，然后利用甲苯将薄膜中的苯丙乳液粒子溶解去除，并通过重复涂膜，在室温下获得了具有良好多孔性的锐钛矿型TiO₂薄膜。考察了多孔薄膜的表面形貌、光学性能、吸附性能和光催化性能。结果表明：随薄膜涂膜次数的增加，TiO₂多孔薄膜的吸光度增大，透光率减小，光吸收边波长向长波方向移动。罗丹明B在TiO₂多孔薄膜上的吸附量随涂膜次数的增加先升高，后降低；多次涂膜会在薄膜中产生半封闭的孔洞，经过长时间的毛细渗透等作用能进一步增加薄膜对罗丹明B的吸附。TiO₂多孔薄膜通过吸附+光催化氧化的模式快速分解罗丹明B，其活性主要受到薄膜在光催化反应初期的吸附能力的影响。此外，TiO₂的负载量、光的利用效率、以及光生电荷迁移及其分离等也是影响薄膜光催化活性的因素。     

结晶二氧化钛多孔球的常压液相制备

利用沸水处理有机钛前驱体球较为便捷地制备出结晶二氧化钛多孔球,采用XRD、SEM和TEM对二氧化钛球进行表征,并探讨了二氧化钛球锐钛矿纳米晶形成以及形貌变化的机理。结果表明：延长沸水处理时间有利于多孔结构的形成和纳米粒子的晶化,随处理时间的增加,前驱体球表面变得越来越粗糙,二氧化钛结晶度也逐渐增强。其形成机理主要归因于沸水处理过程中有机钛前驱体球原位发生的完全水解和聚合。     

Ag负载KTa1-xNbxO3-BaTiO3颗粒掺杂P(VDF-TrFE-CTFE)复合材料的制备及介电性能

通过光照还原法制备了银颗粒负载的铌钽酸钾-钛酸钡复合粉体（Ag/KTN-BT）,并将其与聚偏氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯（P（VDF-TrFE-CTFE））聚合物复合,获得Ag/KTN-BT聚合物基复合材料。研究发现,Ag/KTN-BT填料颗粒在聚合物基体中分散均匀,复合材料结构致密,无明显气孔和裂纹,且具有较好的柔韧性。银纳米颗粒的负载,一方面在复合材料中引入了额外的界面,导致界面极化作用增强,明显提高复合材料的介电常数;另一方面银纳米颗粒的量子尺寸效应和库伦阻塞效应使得复合材料保持较低的介电损耗。当填充体积分数为20%的Ag/KTN-BT颗粒时,聚合物基复合材料的介电常数大幅提升,从聚合物的37提升到125（100 Hz）,介电损耗仅为0.12。与KTN-BT基复合材料对比,Ag/KTN-BT基复合材料也显示出较好的介电性能。     

一种室温下制备多孔锐钛矿型TiO2薄膜的方法

 采用具有锐钛矿晶粒的TiO2溶胶与聚苯乙烯球形粒子混合制得涂膜液,通过浸渍提拉法制备薄膜,然后在超声波振荡条件下,以甲苯为溶剂,将薄膜中的聚苯乙烯球选择性地溶解去除,在室温下获得了锐钛矿型多孔TiO2薄膜. 与致密的TiO2薄膜相比,该多孔TiO2薄膜具有较高的光催化活性. 该方法有以下两方面的优点: 一是实现了多孔TiO2薄膜的室温制备,增大了薄膜基材的选择范围; 二是可以通过添加不同粒径的聚苯乙烯球,较为方便地实现了对薄膜孔径的调节.     

BPA对低温制备锐钛矿型TiO2薄膜表面形貌的控制

采用4,4’-二羟基二苯基丙烷(BPA)作为TiO2薄膜表面形貌控制的模板剂. 将BPA的乙醇溶液与具有锐钛矿晶粒的TiO2溶胶均匀混合制得涂膜液, 采用浸渍提拉法制备薄膜; 用无水乙醇将薄膜中的BPA选择性溶解去除, 实现了低温下锐钛矿型TiO2薄膜的制备及其表面形貌的调控. 采用SEM考察了TiO2溶胶用量、BPA用量、以及无水乙醇用量等因素对TiO2薄膜表面形貌的影响, 并对其控制机理进行了探讨. 结果表明, 涂膜液的组成会影响到湿膜烘干过程中粒子的迁移和聚集, 从而改变TiO2与BPA 在薄膜表面的分布状态, 最终对TiO2薄膜的表面形貌产生影响. 随BPA浓度的降低,其影响逐渐由薄膜内部转向薄膜的表面区域. 而低TiO2胶粒浓度和高乙醇含量则有利于TiO2薄膜产生粗糙的形貌或多孔性的结构.     

TiO2-PEDT/PSS双层复合膜的制备及其光催化性能

 By dip-coating poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonate), an organic semiconductor, on slide glass and then calcining at a low temperature of 100 ℃, the organic-inorganic composite TiO2-PEDT/PSS film was prepared. In the TiO2-PEDT/PSS dual-layer structure, photo-generated electrons in the TiO2 layer inject into the PEDT/PSS layer under UV illumination, and the recombination of photo-generated electrons and holes in the TiO2 layer is suppressed consequently, so the photocatalytic activity of this composite film is increased significantly compared with TiO2 film.