硬脂酸表面修饰TiO_2的合成及表征

采用溶胶-凝胶法制备了硬脂酸表面修饰的TiO2纳米微粒,且制得的纳米粒子能够有效地阻止粒子的长大和相互间的团聚,可稳定地分散在多种有机溶剂中,并利用红外谱图(FT-IR)、扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)、透射电子显微镜(TEM)、X-衍射(XRD)等手段对粒子进行了表征和研究。     

CdSe/TiO_2纳米复合材料的研究进展

CdSe和TiO2复合后,其对可见光的利用率大大提高,光电性能和光催化性能都得到明显改善。对CdSe敏化TiO2的原理做了简要阐述,主要综述了CdSe/TiO2纳米复合材料的制备及性能,重点介绍了目前制备薄膜及粉体CdSe/TiO2纳米复合材料的方法和所得复合材料在光催化和太阳能电池领域中的应用研究,并对不同方法制备的材料的结构与特性作了简要对比。但目前这一复合材料仍存在缺陷,所以人们又对其进行了改性研究,也对这一方面作了简要介绍。因此,通过对CdSe或TiO2的形貌进行控制或改性来进一步提高复合材料的性能将是今后研究的重点,不能只偏重对其光电性能的研究,也要加大对其光催化性能的研究。     

锐钛型纳米TiO_2光催化性能的研究

以TiCl4为原料,采用沸腾回流强迫水解法制备纳米TiO2,用XRD、TEM对粉体进行表征。采用甲基橙溶液进行光催化降解试验,研究了TiO2的煅烧温度、添加量以及溶液的初始pH值对光催化性能的影响。实验结果表明,当溶液pH=2,TiO2煅烧温度为600℃,添加量为0.8 g/L,光催化75 min甲基橙的脱色率为90.87%。     

纳米TiO_2光催化剂的改性及应用研究进展

对纳米TiO2的光催化反应机理及制备方法做了简要阐述,重点介绍了目前在纳米TiO2掺杂改性方面,尤其是非金属掺杂和共掺杂改性方面的研究进展。氮掺杂的TiO2是新发现的具有可见光催化活性的复合光催化剂,非金属掺杂可以使复合物的禁带宽度小于纯TiO2的禁带宽度,从而使TiO2的吸收边向可见光方向移动。对TiO2的N、C、S、P、卤素掺杂以及共掺杂的国内外研究现状进行了评述,分析了提高TiO2可见光催化活性的原因。对纳米TiO2光催化应用领域进行简单介绍,最后提出了在TiO2光催化剂研究中期待解决的问题及今后的发展方向。     

金属离子掺杂纳米TiO2光催化研究进展

综述了近年来金属离子掺杂纳米TiO2光催化的研究现状,对其掺杂机理、制备方法(溶胶–凝胶法、沉淀法、浸渍法、水热法等)和影响TiO2光催化效率与光谱响应范围的因素,如掺杂金属离子的种类、浓度、能级、电子构型、半径、化合价等进行了探讨,并对今后的研究作出了展望。     

纳米TiO_2的光催化机理及其影响因素分析

介绍了纳米TiO2光催化技术的研究进展,分析了纳米TiO2的光催化机理,详细论述了影响TiO2光催化活性的主要因素。研究发现,晶粒尺寸越小光催化活性越高;贵金属沉积可提高催化剂表面光生载流子的分离效率,能抑制电子与空穴的复合;半导体耦合有利于电荷分离,扩展对光谱吸收范围;掺杂金属可引起TiO2晶格发生位置缺陷,从而抑制电子与空穴的复合,改善光催化性能;掺杂非金属在抑制晶型转变、改变样品的光吸收率以及抑制光生载流子复合等方面具有显著影响,能提高纳米TiO2的光催化效率。     

Bi_2O_3/TiO_2纳米复合物的微波合成及光催化性质

以硝酸铋和硫酸钛为原料,通过直接投料微波辐射水解合成法制备了掺铋TiO2纳米复合物,并用XRD、TEM进行了表征。结果表明,直接投料摩尔比为1∶10掺铋TiO2纳米复合物,经500℃热处理后晶型为锐钛矿型,粒径为6～10nm。以催化降解甲基橙来考察其光催化活性,结果表明所制备的纳米复合物是一个好的催化剂。研究了Bi3+的掺杂量、热处理温度、催化剂用量对掺铋TiO2纳米复合物光催化性能的影响。当催化剂用量为1g/L时,2mg/L的甲基橙溶液在紫外光辐射30min后,降解率达到97%。该复合物对甲基橙溶液的光催化降解符合一级动力学方程。     

纳米TiO_2光催化降解次甲基蓝的影响因素研究

以TiCl4为原料,采用水解沉淀法,并在空气气氛下于不同温度煅烧2h,制备得到纳米TiO2。采用XRD、TEM及UV-Vis对样品进行表征。在卤钨灯照射下,研究了不同煅烧温度、不同pH值以及H2O2的加入等因素对TiO2光催化降解次甲基蓝的影响。结果表明:以水解沉淀法制备的纳米TiO2,随煅烧温度的提高,在600℃开始向金红石相转变,1000℃时全部转变为金红石相,并且TiO2粒子长大,吸收带边向长波方向移动。锐钛矿相与金红石相共存的纳米TiO2比纯锐钛矿相和金红石相有更优异的光催化活性,在卤钨灯下照射90min,对次甲基蓝的降解率达到97%。     

锐钛纳米TiO_2制备及表面性质测定

以TiCl4为原料,加入硫酸盐作为添加剂,采用沸腾回流强迫水解法成功地制备了粒度小、粒径分布窄的锐钛型纳米TiO2,用粒度分布仪、透射电子显微镜、X射线衍射计检测了产物形貌、粒径及晶型。同时,采用接触角测量仪、Zeta电位仪、分光光度计等对样品表面性能进行测定。结果表明,通过控制浆液和SO24-离子的浓度,加入分散剂六偏磷酸钠,选择适宜的固液比及pH值等因素,可得到粒度分布窄、在水中分散均匀的锐钛纳米TiO2,为纳米TiO2的有机修饰做好必要的前期准备。     

纳米二氧化钛光催化降解室内甲醛气体的研究进展

室内甲醛气体浓度低,降解难度大。介绍了纳米二氧化钛(TiO2)光催化氧化降解室内甲醛气体的原理,详细探讨了提高光催化降解甲醛效果的方法,包括：二氧化钛催化剂改性;选用吸附性强的催化剂载体;提高光利用率;超声辅助催化和等离子体耦合。并对二氧化钛在可见光下催化降解室内甲醛的研究方向进行了进一步的展望。     

光催化活性TiO2薄膜的研究进展

讨论了影响TiO2薄膜光催化性能的主要因素,如TiO2薄膜的晶体结构、晶粒尺度以及薄膜表面积和厚度等。介绍了提高TiO2薄膜光催化活性的三种主要途径,包括表面预处理、复合半导体以及金属沉积。对TiO2薄膜几种重要的制备方法和应用事例进行了叙述,并展望了此功能薄膜的应用前景。     

退火温度对纳米TiO2薄膜微结构的影响

利用XRD、IR、UV-VIS、AFM、XPS等手段,研究了退火温度对溶胶–凝胶法制备的纳米TiO2薄膜微结构和表面形貌的影响。450~600℃退火处理的薄膜呈锐钛矿和金红石型混晶结构,700℃退火后为纯金红石相;水峰的吸收峰消失在300~500℃之间,至500℃有机基团完全消失,薄膜表面主要有C,Ti,O三种元素;改变退火温度,可以使薄膜的禁带宽度在3.26~3.58eV之间变化,可以在一定范围内,获得不同折射率的TiO2纳米薄膜;薄膜的表面粗糙度(RMS)为2~3nm。     

Enhanced Photocatalytic Activity of Au/TiO2 Nanocomposite Prepared Using Bifunctional Bridging Linker

Using a simple bifunctional bridging linker, nanosized gold and titanium dioxide composites are prepared containing different Au loadings. Linker is synthesized to contain both catechol and thiol moieties to enable binding to the TiO₂ and Au surface respectively. Au/TiO₂ nanocomposites are prepared using simple synthetic route that allows the control over the amount of Au nanoparticles, a property which plays a significant role in the catalytic activity of hybrid materials. Photocatalytic activity of materials prepared using different TiO₂ precursors is investigated using reactive oxygen species sensitive assay based on activation of horseradish peroxidase (HRP) enzyme. Significant increase in catalytic activity is observed for all Au/TiO₂ nanocomposites with Au/TiO₂ prepared by use of the bridging linker being up to 5.5 times more active than bare commercial TiO₂ nanoparticles. In addition to 365 nm light excitation, less energetic 470 nm light, which is more suitable for the use with biological systems, is used to induce photocatalytic activity. Finally, prepared photocatalytic materials are successfully used to exert temporal control over enzymatic activity, a feature which is important for the study of both enzymatic activity and design of novel bio‐sensing platforms.     

TiO_2纳米薄膜的制备及应用进展

TiO_2纳米薄膜在光催化、传感、环境工程等领域具有广阔的应用前景,本文根据国内外的研究报道及作者对TiO_2纳米薄膜的研究,简单地介绍了它的制备方法和应用。     

TiO_2纳米粉体的制备工艺研究进展

综述了制备TiO2纳米粉体的各种方法,评述了金属醇盐水解法、水热晶化法、溶胶-凝胶法、均匀沉淀法和液相一步合成法制备工艺及特点,并指出液相一步合成法是在常压低温条件下,在液相中就可制得TiO2纳米粉体的工艺简单、适宜大规模工业化生产的最具潜力的一种制备工艺。     

Spray-Dried TiO2(B)-Containing Photocatalytic Glass-Ceramic Nanobeads

Glass-ceramic nanospheres of molar composition 0.83 SiO₂ · 0.17 TiO₂ are produced by the sol-gel spray-drying method followed by controlled heat treatments up to 1200 ° C. TiO₂(B) and anatase nanocrystals are precipitated in the glassy matrix: the latter phase gradually predominates with increasing ceramization temperature and time, in parallel to an overall increase in crystal sizes. The nanospheres exhibit evident photocatalytic activity under UV-A irradiation, especially at annealing stages involving a comparatively higher amount of TiO₂(B) and smaller crystals. The occurrence of TiO₂(B) in this simplified binary glass-ceramic material underlines the key role of this phase in the dynamics of crystallizing TiO₂-bearing silicate melts.     

Battery Performance and Photocatalytic Activity of Mesoporous Anatase TiO2 Nanospheres/Graphene Composites by Template‐Free Self‐Assembly

Nanosized mesoporous anatase TiO₂ particles have important applications in high‐performance lithium ion batteries and efficient photocatalysis. In contrast to the conventional synthesis routes where various soft or hard templates are usually employed, the direct growth of uniform mesoporous anatase TiO₂ nanospheres on graphene sheets by a template‐free self‐assembly process is presented. Compared to the conventional mesoporous anatase particles consisting of polycrystalline TiO₂, the microstructure of obtained mesoporous anatase nanospheres on graphene sheets is single‐crystal‐like. The growth mechanism, lithium ion battery performance, and photocatalytic activity of the resultant mesoporous anatase TiO₂ nanospheres/graphene composites are thoroughly investigated. In comparison to the reference TiO₂, the composite shows substantial improvement in lithium specific capacity from 1 C to 50 C, and photocatalytic removing organic pollutant and hydrogen evolution. More strikingly, the specific capacity of the composite at the rate of 50 C is as high as 97 mA h g^?1, 6 times higher than that of the reference TiO₂.     

光催化型TiO2溶胶的制备和分析

以sol-gel工艺,采用钛酸丁酯-水-无水乙醇-盐酸体系材料,以过量水强迫前驱体充分水解,制备出具有光催化性能的氧化钛晶体溶胶。通过XRD、TEM和UV/vis测试得知,溶胶中含有原位自生长的、边长约150nm的正方形锐钛矿晶体,所以溶胶在常温下干燥后所得粉体,无需高温热处理即为锐钛矿晶型;溶胶中晶体的禁带宽度为3.58eV,具有较强的光催化性,所以溶胶(而非常见的粉体或者薄膜)在紫外光照下可使罗丹明B褪色。