TiO2/SiO2气凝胶对吡啶的光催化降解

TiO2/SiO2气凝胶对吡啶的光催化降解;吡啶     

块状TiO2气凝胶的制备及其表征

随着以溶胶-凝胶法和超临界干燥技术为基础的气凝胶制备方法的逐步完善,已不断制备出多种气凝胶[1～3].由于TiO2具有半导体特性,它常被作为光催化剂而受到重视,但是TiO2气凝胶的结构强度远比SiO2气凝胶小,在制备过程中极易碎裂粉化,所以至今未见制备块状TiO2气凝胶的报道.Dagan等[4]曾用异钛酸丁酯为母体制得TiO2气凝胶,并发现水杨酸在TiO2气凝胶存在下的光解速率是一般TiO2粉末的10倍,但获得的仅为TiO2气凝胶粉末.张敬畅等[5]以无机盐为原料,采用溶胶-凝胶法结合超临界干燥技术制备了纳米级TiO2气凝胶,也未能得到块状TiO2气凝胶材料. 本文报道以正钛酸丁酯为原料制备块状TiO2气凝胶的方法,并用TEM,SEM,XRD和IR等手段对所获得的气凝胶进行了结构表征.     

新型纳米多孔SiO2气凝胶微球材料的制备

A new type of nanoporous SiO₂ aerogel microsphere materials were synthesized by using SiO₂ sols as raw materials in the W/O emulsion formed by the emulsification of Tween-85 and Span-80. The obtained wet gel microspheres were aged by a successive solvent exchanging of alcohol, tetraethylorthosilicate (TEOS)/ethanol solution and ethanol at 60 ℃, and then were dried at ambient pressure to produce SiO₂ aerogel microspheres. The resultant SiO₂ aerogel microspheres were characterized by SEM, TEM and nitrogen adsorption-desorption. The results show that the prepared SiO₂ aerogel microspheres are nanoporous materials with coherent network nanoporous structure consisting of SiO₂ nanoparticles with an average diameter of about 10 nm. The apparent density of a typical sample is 0.4 g·cm^-3, while the specific surface area is 386 m²·g^-1, and the average pore size is 18 nm with the porosity of 84%. Various SiO₂ aerogel microspheres with the apparent particle sizes of 10～200 μm can be synthesized by controlling the stirring speed at 600～2 000 r·min^-1, the volume ratio of water/oil from 0.10 to 0.30, and the weight ratio of Tween-85/Span-80 less than 0.40.     

中空SiO_2纳米微球的制备与表征

在乙醇/氨水介质中,将SiO2包覆在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)功能化的聚苯乙烯(PS)微粒表面,利用一步法得到了中空纳米二氧化硅微球;研究了影响中空纳米二氧化硅微球形成的主要因素,并探讨了中空纳米SiO2微球的可能形成机理.结果表明,在一定的反应时间下,当氨水用量为0.6 mL、温度为70℃时,可以获得空心结构的SiO2纳米微球;通过控制四乙基原硅酸盐(TEOS)的量可以调节微球的包覆层厚度.     

耐高温核/壳结构TiO2/SiO2复合气凝胶的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为源, 采用苯胺-丙酮原位生成水溶胶-凝胶法, 在乙醇超临界干燥过程中用部分水解的钛醇盐和硅醇盐对TiO₂凝胶进行超临界修饰制备了具有核/壳纳米结构的块体TiO₂/SiO₂复合气凝胶. 制备的复合气凝胶具有优异的机械性能, 其杨氏模量可达4.5 MPa. 复合气凝胶同时具有极好的高温热稳定性. 经过1000 ℃热处理后, 线性收缩由纯TiO₂气凝胶的31%降至复合气凝胶的10%, 且比表面积由纯TiO₂气凝胶的31 m²·g^-1提升至复合气凝胶的143 m²·g^-1. 此外, 该复合气凝胶经1000 ℃热处理后具有优异的光催化降解亚甲基蓝的性能. 其优异的光催化性能得益于TiO₂/SiO₂复合气凝胶1000 ℃处理后高的比表面积和小的颗粒尺寸. 优良的耐热性能、力学性能和光催化性能使获得的具有核/壳纳米结构的TiO₂/SiO₂复合气凝胶在光催化领域具有良好的应用前景.     

TiO2/SiO2的制备及其光催化降解敌敌畏

二氧化钛;溶胶-凝胶法;表面复合物;TiO2/SiO2的制备及其光催化降解敌敌畏     

PS/TiO2复合纳米微球的制备和结构表征

无机纳米微粒具有特殊的物理化学性能 ,近年来在摩擦学领域中受到越来越多的重视 .由于无机纳米微粒难以分散于润滑基础油中 ,故其作为润滑材料主要用作聚合物填料和润滑脂添加剂 .为了改善其在基础油中的分散性 ,需要对无机纳米微粒进行表面改性 ,制备成有机无机复合纳米微粒 ,从而使它们能够用作润滑油添加剂 .目前有机小分子表面修饰无机纳米微粒的摩擦学性能已有报导 [1－ 3],但是聚合物修饰无机纳米微粒的研究较少 ,并且大多是采用高分子（如 PVK,PVA等）直接包埋的方法 ,用这种方法制得的微粒 ,粒径差别较大,性能不太稳定 .　　本…     

氧化铁气凝胶的制备及其表征

气凝胶是由纳米量级超细微粒或高聚物分子构成的多孔性固态材料^[1,2],其杨氏模量、声传播速率、折射率、热导率和电导率等均与其宏观密度成标度关系.它拥有反常输运特性、动力学性质和低温热学性质.     

导电聚苯胺/TiO_2微/纳米球的制备及其结构表征

采用具有八面体形貌的氧化亚铜为模板,制备了聚苯胺/TiO2(PANI/TiO2)微/纳米球,TiO2纳米粒子很均匀地分散在聚苯胺中.研究了不同TiO2/苯胺(TiO2/ANI)摩尔比对PANI/TiO2复合物的结构、形貌和电学性能的影响.实验结果表明,随着TiO2/ANI摩尔比的增加,PANI/TiO2复合物的直径逐渐减小,当TiO2/ANI摩尔比为0.16时,复合物的平均直径为373nm,而当TiO2/ANI摩尔比增加到1.6时,复合物的平均直径降到80nm.PANI/TiO2复合微/纳米球的电导率随着TiO2/ANI摩尔比的增加先升高后降低,当TiO2/ANI摩尔比达到1.6时,电导率由10-4S/cm提高到100S/cm,达到最大值.产物的形貌和结构分别采用扫描电镜、透射电镜、红外吸收光谱和X-射线衍射等手段进行了表征.     

油酸/PSt/TiO2复合纳米微球的制备

种子聚合;摩擦学性能;油酸/PSt/TiO2复合纳米微球的制备     

块状TiO2/SiO2气凝胶的非超临界干燥法制备及其表征

分别通过TiO2和SiO2的单独溶胶和TiO2/SiO2复合凝胶,并添加干燥控制化学添加剂甲酰胺,形成比较完善的凝胶网络结构,同时通过正硅酸乙酯的乙醇溶液浸泡,低表面张力溶剂替换和分级陈化以及干燥等步骤,实现了块状TiO2/SiO2复合气凝胶的非超临界干燥制备.所得TiO2/SiO2气凝胶为无色或乳白色轻质块状多孔固体,表观密度约0.4～0.9g/cm3,孔隙率约80%～95%.它由直径约10nm的TiO2和SiO2微粒相互分散复合而成,孔洞直径约几十纳米.其相态SiO2为无定形,TiO2为锐钛矿晶型.随着焙烧温度的升高,直到800℃不发生相变化.     

煅烧温度对TiO2/SiO2混合氧化物表面酸量的影响

采用共沉淀法制备了高钛含量的复合氧化物TiO2／SiO2．用BET、XRD、FT-IR和正胺吸附等分析手段，研究了煅烧温度对TiO2／SiO2表面酸量的影响．研究发现，随着煅烧温度的升高，TiO2／SiO2表面羟基密度、比表面积逐渐减少，TiO2晶粒尺寸变大，造成TiO2／SiO2表面酸量降低．当煅烧温度达到600℃到800℃之间，表面酸量基本不再改变．     

H2O2络合凝胶法制备纳米TiO2/SiO2复合催化剂及其光催化性能

采用H2O2络合凝胶法获得钛的络合物[TiO(H2O2)]2 水溶胶,并与SiO2水溶胶包覆复合,制备了纳米TiO2/SiO2复合半导体催化剂,其结构经XRD和BET表征。以含阳离子艳红染料模拟废水降解为模型反应,考察了复合催化剂的光催化性能。实验结果表明:经650℃焙烧后的复合催化剂中TiO2粒径为9.8 nm,光催化活性最好,SiO2的最佳掺杂量为25%。     

含Sr纳米晶粒二氧化钛多孔微球的制备与表征

半导体光催化剂引发的光化学反应被广泛地应用到有毒有机污染物的深度处理、 光有机合成、 能量的转化与存储等研究领域[1~5]. 其中, 利用半导体二氧化钛光催化降解有机污染物受到了广泛的关注. 近年来, 通过掺杂和负载重金属-[6]和金属氧化物[7]等方法来改性二氧化钛, 虽然在一定程度上提高了其光催化活性, 但是没有彻底解决催化剂回收和重复使用的问题.本文通过溶液浸渍和高温处理的方法合成了含Sr纳米晶粒二氧化钛多孔微球, 在保证了二氧化钛微球粒径较大、 易于回收和重复使用等优点的同时, 使其降解活性艳蓝的活性提高了2倍, 具有较为广阔的应用前景.     

WO3-TiO2/SiO2的制备、表征及光催化甲烷和水的反应性能

以表面改性法制备出TiO2／SiO2，进而以浸渍法制备出负载型复合半导体材料WO3-TiO2／SiO3，利用XRD、BET、TPR、UVDRS、IR和TPD等技术对材料的表面性质与构造、光响应性能和化学吸附性能进行了表征，并研究了该材料光催化甲烷和水合成甲醇和氢的反应性能．结果表明：载体有效分散表面物种并使其能隙增大；WO3与TiO2复合所形成的组合活性基元可调变吸光带边并促进对甲烷和水的化学吸附；在100℃以上，光激发WO3-TiO2／SiO2表面产生的光生空穴，促使分子吸附态的甲烷解离并向甲醇转化，形成一定的“光-表面-热”协同作用促使反应顺利进行，对甲醇的选择性达到83％以上．     

TiO2/SiO2/CeO2复合纳米薄膜超亲水性能的研究

采用溶胶凝胶法在载玻片表面制备了均匀透明的TiO2-SiO2-CeO2超亲水性薄膜，并用X射线衍射、傅立叶红外光谱、紫外-可见分光光度计研究了SiO2及稀土铈添加对TiO2薄膜表面特征及超亲水性能的影响。结果表明，Ti02-SiO2-CeO2薄膜亲水性能及亲水持续效应显著提高。实验中掺杂的铈是以三价离子态引入的，由于Ce^3 在高温下很容易氧化，故在薄膜中铈主要以四价态形式存在。Ce^4 在光激发下很容易捕获光生电子生成Ce^3 离子，光生空穴则与表面氧离子反应形成氧空位，而氧空位对亲水性的提高具有关键作用。添加SiO2后，薄膜表面的羟基含量增加，这主要是由于TiO2与SiO2复合在表面形成Lewis酸所致。表面稳定的羟基可使亲水性在暗中保持较长时间，因而亲水持续效应提高。添加SiO2及稀土铈后，薄膜中TiO2晶粒尺寸变小，量子效应增强，这也导致亲水性提高。因此添加稀土铈及SiO2后，薄膜表面的氧空穴增多，薄膜的超亲水性及亲水持续效应提高。     

气凝胶微球的制备和应用

与传统的块状气凝胶不同,气凝胶微球是一种具有独特结构的新材料。它既由纳米级材料构建,又有微米级尺寸,同时还具备气凝胶特有的热、声、光、电性质和复杂的三维网络拓扑结构,在生物医药、环境修复、功能性载体、能源存储和转化等领域具有广泛的应用潜力。近年来,国内外关于气凝胶微球的研究进展迅速,但关于气凝胶微球的综述还没有报道。本文结合气凝胶微球领域最新的研究进展,从气凝胶微球的制备方法、种类以及不同种类的气凝胶微球在环境、医药、能源领域的应用等方面进行了综述。     

B掺杂TiO2/AC光催化剂的制备及活性

以硼酸和钛酸丁酯为主要原料，以活性炭(AC)为载体。用溶胶-凝胶法制备了B掺杂TiO2／AC光催化剂．用X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射吸收光谱(UV—VIS)对制得的光催化剂进行了表征．以甲基橙水溶液的光催化脱色反应和氧化乐果水溶液的光催化降解反应。考查了不同B掺杂TiO2／AC光催化剂的活性．结果表明，所有B掺杂TiO2／AC光催化剂均为锐钛矿晶相．B的掺杂未导致TiO2／AC光催化剂的吸收带边发生明显的移动．当B-TiO2质量分数分别为2．0％和2．5％时，TiO2／AC光催化剂的活性有明显的提高．B-TiO2质量分数2．0％时活性最高．但是，当B-TiO2质量分数分别为1．5％和3．0％时。TiO2／AC光催化剂的活性降低．B的缺电子特性可能改变了TiO2能带中的电子密度，使光催化反应中光生电子和空穴的俘获方式发生变化；同时。B的缺电子特性也会使光催化剂表面的Lewis酸强度增强，导致表面吸附OH-数量和目标反应物的吸附方式发生变化．这些可能是B-TiO2／AC光催化剂活性发生变化的主要原因．     

分子印迹聚合物微球的制备及表征技术

分子印迹聚合物微球作为一种具有分子识别能力的新型高分子材料,以其吸附选择性好、色谱效率高、便于功能设计等优点在固相萃取、药物手性分离等领域取得了应用.本文介绍了分子印迹聚合物微球的主要制备方法,比较了不同的聚合物微球制备方法用于分子印迹技术中的特点,同时针对不同聚合方法对分子印迹聚合物微球性能的影响作了相应评述,此外对其结构与性能的表征方法也作了较为详细的介绍,在此基础上分析了存在的问题及今后的发展方向.