直接热氧化制备氧化钛薄膜电极的研究Ⅱ.光电性能

采用电化学阻抗谱和光电响应等手段对在光照下热氧化制备的氧化钛膜的阻抗和光电性质进行了研究.结果表明,随氧化温度升高,界面电荷转移电阻减小,光电流逐渐增大,苯胺的光电催化速率降解增大.温度大于600℃后,电极的光电性能急剧降低.热氧化制备的氧化钛膜电极的结构、界面电荷转移电阻、光电流和光电催化降解苯胺的速率之间存在良好的相关性.     

质子钛酸盐热解纳米TiO_2的光电性能

应用常温搅拌法合成质子钛酸盐,在不同的温度下煅烧生成TiO2纳米晶.X射线衍射、透射电镜、扫描电镜、紫外-可见光谱、光电压~电流和交流阻抗测试,表明500℃煅烧下制备的TiO2纳米晶表现出较好的光电性能,转换效率达到6.39%.     

柔性TiO2纳米管薄膜电极的制备及其光电性能

采用水热合成法制备出TiO₂纳米管,通过XRD、TEM和氮气等温吸附-脱附仪等测试手段对TiO₂纳米管进行了表征.用烧结的TiO₂纳米管和P25粉末混合制成薄膜电极,并研究了薄膜电极的表面形貌、染料吸附量和光电性能.研究表明,加入TiO₂纳米管可以制备出机械稳定的薄膜;掺杂TiO₂纳米管的含量越多,薄膜电极的染料吸附量越大;掺杂5%烧结纳米管粉末的薄膜电极的光电性能最好,其短路电流可达3.25mA,光电转换效率达到1.67%.     

瞬态光电导谱研究Pt的负载对TiO2光生载流子寿命的影响

采用瞬态光电导谱研究了TiO₂的光电导衰减曲线,通过计算机拟合得到光生载流子的寿命,并考察了Pt的负载量对TiO₂光生载流子有效寿命的影响.结果表明,增大Pt的负载量,可延缓光电导的衰减趋势,从而延长TiO₂光生载流子的有效寿命,有效地降低了光生载流子的复合率.     

RGO-TiO2纳米管阵列的制备及其光电性能

采用阳极氧化的方法,通过调节阴、阳两电极间距制备不同壁厚的TiO₂纳米管阵列. 采用脉冲电还原沉积的方法将RGO负载于TiO₂纳米管阵列表面合成了RGO-TiO₂纳米管阵列. 相较于负载在薄壁TiO₂纳米管阵列上的RGO,负载于厚壁TiO₂纳米管阵列上的RGO得以充分还原,覆盖率大幅度提高,并显示出良好的光吸收性质和较低的电荷传输电阻,光电流大幅度增加.     

纳米Ni-Co-B非晶态合金抗氧化行为的原位XPS研究

采用原位XPS手段研究了纳米非晶态Ni-Co-B合金中B和Co的抗氧化行为、表面组成与氧化处理条件之间的关系以及各元素含量随深度的变化趋势.结果发现,氧优先氧化表面的元素B物种,在元素态B被完全耗尽后才开始氧化表面的元素态Co物种,在元素态B和Co均被完全氧化后,元素态Ni才开始被氧化.另外,研究还发现,在氧化过程中,B和Co的氧化物具有在表面富集的倾向.正是由于B和Co的优先被氧化才保护了催化加氢反应中的活性中心--元素态Ni.     

ZnO-TiO2的表面结构与表面性质

本文通过XRD相定量及低能离子散射谱研究了ZnO-TiO_2体系的结构. 实验表明, ZnO单层分散在TiO_2表面上, ZoO与TiO_2之间的结合较弱, 这种表面结合并不导致新的表面酸位。本文还讨论了ZnO-Al_2O_3、ZnO-SiO_2、ZnO-TiO_2三种含锌二元氧化物在结构、性能方面的明显差异及其根源。     

负载型光催化材料CeO2-TiO2/SiO2的表面结构与光响应性能

采用表面改性法制备了负载型光催化材料CeO2-TiO2/SiO2,并用X射线衍射,比表面积测定,红外光谱,程序升温还原和紫外可见漫反射光谱技术对固体材料的结构和光响应性能进行了表征.结果表明,CeO2与TiO2在材料表面存在相互修饰作用,CeO2能拓展TiO2的光响应范围,使TiO2吸光区域由紫外拓宽至可见光区,从而提高材料的光能利用率;Ti4 可以进入CeO2晶格,形成Ce-O-Ti键合,使得Ti4 平均配位数增加,同时提高了CeO2体相晶格氧的活性;TiO2有助于提高CeO2在载体表面的分散程度,减小CeO2的微晶尺寸,提高固体材料的能隙值和氧化还原能力.     

铟颗粒上具有不同直径氧化铟纳米锥的原位合成与光致发光特性

以Au作催化剂, 通过金属铟与氧气在850～1000 ℃的氧化反应, 在单质铟表面原位大面积生长出了In2O3纳米锥. 通过反应温度的改变实现了纳米锥的可控合成. 采用激光拉曼光谱、X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对产物进行了表征分析. 结果表明, 纳米锥为立方相单晶结构的In2O3, 其直径和高度分别在0.1～0.6 μm和0.2～2.9 μm范围内可调控. 提出了In2O3纳米锥可能的生长机理. 在室温下研究了它们的发光性质, 发现了发光峰位于416和439 nm强的蓝光发光, 这一蓝光发光起源于氧化铟纳米锥中氧空位中的电子与铟-氧空位中心中的空穴之间的复合.     

叶绿素敏化二氧化钛纳米管电极光电性能及其增强机理

为了研究叶绿素的敏化机理,本文以菠菜叶片叶绿素的乙醇浸提液敏化纳米管TiO_2电极,在Na2SO4水溶液电解液中测定其光电性能。敏化电极的光电流响应曲线显示,叶绿素浸提液敏化纳米管TiO_2电极时会显著改变电极的光电流值,而敏化Ti电极时则产生光电流极小。电极的循环伏安曲线则表明,叶绿素浸提液使电极上的氧化反应更容易发生。测定不同浓度的叶绿素浸提液敏化纳米管TiO_2电极的单色光光电转化效率(IPCE)图谱,结果表明,合适的叶绿素浓度(7.123~71.23μg/L)使电极IPCE平均增加2倍以上,但浓度增大至7123μg/L时,其敏化电极IPCE则明显降低;同时发现叶绿素的敏化作用未明显改变TiO_2电极IPCE图谱的特征谱峰位置。根据实验数据和结果,得出在水溶液中叶绿素改变纳米管TiO_2光电性能的机理,主要是通过叶绿素分子与TiO_2电极中的光生空穴发生反应,进而减少光生电子与空穴的复合,使电极有效光生电子数量增加,光电流密度增大,最终提高TiO_2电极的IPCE。     

阳极氧化法制备二氧化钛纳米管及其在太阳能电池中的应用

介绍了阳极氧化法制备二氧化钛纳米管的技术发展历程, 论述了其制备过程及生长机理, 探讨了电解液、pH值、氧化电压、氧化时间、氧化温度和后处理方法等因素对TiO₂纳米管结构和形态的影响, 综述了近几年来利用TiO₂纳米管组装染料敏化、量子点和本体异质结等太阳能电池所取得的进展, 展望了其未来发展趋势和应用前景.     

阳极氧化法制备二氧化钛纳米管及其在太阳能电池中的应用

介绍了阳极氧化法制备二氧化钛纳米管的技术发展历程, 论述了其制备过程及生长机理, 探讨了电解液、pH值、氧化电压、氧化时间、氧化温度和后处理方法等因素对TiO₂纳米管结构和形态的影响, 综述了近几年来利用TiO₂纳米管组装染料敏化、量子点和本体异质结等太阳能电池所取得的进展, 展望了其未来发展趋势和应用前景.     

The Virtue of Defects: Stable Bromine Production by Catalytic Oxidation of Hydrogen Bromide on Titanium Oxide

Rutile TiO₂ is a heavily investigated oxide with, to date, scarce applications in industrial catalysis. The inactivity of this material in oxidations has been related to its inability to dissociate molecular oxygen. Herein we show how rutile catalyzes the oxidation of HBr to Br₂ through defect states that are introduced during the reaction. The identification of active, stable, and abundant materials for bromine production is key to the future implementation of Br₂‐mediated alkane functionalization processes. The catalytic properties of TiO₂ are discussed in comparison to expensive rutile‐type oxides, such as RuO₂ and IrO₂, on the basis of surface characterization and molecular modeling.     

TiO2纳米管阵列及其应用

TiO2纳米管阵列作为一种新型的纳米TiO2材料,由于具有独特的阵列结构和优异的性能,引起了人们的极大关注.本文介绍了采用阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列的工艺条件、产物特性、形成机理,及其在氢传感器、光解水制氢、染料敏化太阳能电池与光催化降解污染物等领域的应用,分析了目前存在的问题,并提出了今后研究的对策.     

添加剂对铝合金阳极氧化膜形成的影响

添加物;添加剂对铝合金阳极氧化膜形成的影响     

Electrochemical Impedance Spectroscopy of Oxide Layers on the Titanium Surface

The method of electrochemical impedance spectroscopy is used to study oxide layers formed at the titanium surface by a variety of methods. The sample’s polarization permitted the isolation, in an impedance spectrum, of the response caused by the capacitance of the space-charge region, which obeys the Mott-Schottky dependence. It is established that the high-frequency portion of an impedance spectrum is defined by morphological peculiarities of the porous portion of coatings. Assumptions, concerning the nature of a time constant, which reveals itself in the region of low frequencies at polarizing biases, are made. Equivalent circuits, intended for modeling impedance spectra, are proposed. The circuits take into consideration the effect of the space-charge region, as well as the peculiarities of the structure and morphology of the oxide film formed at the titanium surface.__________Translated from Elektrokhimiya, Vol. 41, No. 8, 2005, pp. 963–971.Original Russian Text Copyright © 2005 by Gnedenkov, Sinebryukhov.     

超快激光激发下银/氧化钛纳米颗粒膜的光氧化

通过射频磁控溅射方法制备了嵌入在无定型氧化钛基体中的Ag纳米颗粒膜, 研究了Ag纳米颗粒的大小、形状、吸收光谱及Ag的结合能在800 nm皮秒激光照射后的变化规律. 透射电子显微镜观察结果显示, 光照后Ag纳米颗粒尺寸减小, 形状变得更圆. 吸收光谱结果表明, 光照后样品在586-1200 nm 范围的吸收减小, 在350-586 nm范围的吸收增加. 光照后样品的光致发光强度大大增强, 这主要来自光氧化生成的Ag2O.     

Studies on Thermal Stability of Titanium Substituted Iron Molybdenum Spinel Oxide

The thermal stability of the solid solutions of Fe₂Mo_1–xTi_xO₄ for x=0.0 to 1.0 in air, had been investigated in the temperature range 303–1173 K using differential thermal analysis and thermogravimetry (DTA and TG). The products obtained by heating the sample in air, at different temperatures, have been characterized by X-ray diffraction and IR-studies. The results show that all the ferrite samples undergo surface oxidation during initial heating. On heating to 823 K, the samples undergo oxidation of the octahedral site cations only and forma cation deficient spinel phase. On further heating in air, the ferrites undergo complete oxidation. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

温和条件下甲醛在 Pt/TiO2 上催化氧化反应的原位漫反射红外光谱研究

 采用原位漫反射红外光谱研究了温和条件下 1%Pt/TiO2 催化剂上甲醛的吸附和氧化反应, 并对催化剂的失活进行了分析. 结果表明, Pt/TiO2 催化剂在室温条件下即可将甲醛氧化成 H2O 和 CO2, 100 oC 以下甲酸根的分解为决速步骤, 低温下催化剂失活是由于表面未能及时分解的甲酸根占据了催化剂的活性位, 升温至 100 oC 即可将甲酸根完全分解并恢复催化剂的活性.