过渡金属离子置换钛酸(盐)纳米管的合成和表征

以掺杂(Mn、Cr、Cu)的锐钛矿相二氧化钛纳米粉体为前驱体, 采用水热法合成了过渡金属离子置换的钛酸(盐)纳米管, 并用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱元素分析(EDX)、粉末X射线衍射(XRD)、 荧光发射光谱(PL)和拉曼光谱(Raman)对产物进行了表征. 结果表明, 过渡金属离子置换的钛酸(盐)纳米管荧光发射强度随金属离子的置换都有不同程度的降低, 一般认为低电子空穴对复合率意味着高光量子效率. 期望置换后的钛酸(盐)纳米管有可能在催化领域得到应用.     

镶嵌CdS的纳米管钛酸制备及其光催化性能研究

制备了镶嵌硫化镉的纳米管钛酸,并用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、扩散反射(DRS)等工具进行了表征.丙烯的光催化氧化研究结果表明,镶有CdS与未镶CdS的纳米管钛酸作为光催化剂,对丙烯的光催化去除活性相近.     

负载银纳米管钛酸催化剂的制备

采用光催化还原法制备了载银纳米管钛酸,通过TEM可以看到纳米管钛酸表面附着有银颗粒,XPS和XRD等结果显示银颗粒是以单质银的形式存在.对亚甲基蓝光催化降解实验结果表明:载银纳米管钛酸催化剂的催化活性比未载银纳米管钛酸催化剂的活性高.     

利用偏钛酸浆料制备大比表面纳米管钛酸工艺的研究

以偏钛酸浆料为原料通过水热法合成了纳米管钛酸,并采用TEM,比表面积测定仪等分析手段观察其形貌和管径大小,测定了其比表面积和孔体积.同时运用正交实验法考察了反应温度、反应时间对纳米管钛酸比表面积和孔体积的影响.实验结果表明,所制备的纳米管钛酸平均比表面积高达 340m2 /g,最佳的制备工艺是:工业碱NaOH的质量分数为 25. 7 %、偏钛酸浆料的质量分数为 17. 1 %、后处理酸度为pH=1、反应温度为 120℃、反应时间为 20h.     

纳米管钛酸和二氧化钛的暗态吸附性能

研究了在暗态下纳米管钛酸,TiO2(A),P25TiO2对水溶液中活性艳红X 3B的吸附性能.结果表明,pH值不同时,三者对活性艳红X-3B的吸附量不同,分析了它们吸附性能不同的原因.     

负载金的纳米管钛酸光催化氧化一氧化碳

 用化学方法制备了负载金的纳米管钛酸(Au/H2Ti2O4(OH)2)光催化剂,并用TEM,XPS,XRD和DRS等技术对催化剂进行了表征. 结果表明,经573 K处理后,纳米管钛酸表面及管内均有零价的金颗粒存在. 与纳米管钛酸(H2Ti2O4(OH)2)相比,Au/H2Ti2O4(OH)2具有明显的CO光催化氧化活性,但在暗态时无活性. 经分析认为,暗态时Au与纳米管相互接触的周界处不活泼,故催化剂无CO催化氧化活性; 紫外光照射下,纳米管激发产生e--h+对,e-从纳米管转移到Au0上, 使纳米管和Au-在接触周界处产生相互作用,形成活性位,导致CO催化氧化反应发生.     

镶嵌铂的纳米管钛酸制备及其可见光光催化活性

通过在真空条件下将氯铂酸的乙醇溶液引入到钛酸纳米管内,再经过热处理制备了镶嵌铂的纳米管钛酸(简写为PNTA).X射线光电子能谱(XPS)表明氯铂酸大部分转变成Pt⁰和PtO,顺磁共振谱(ESR)表明在PNTA中生成了束缚单电子的氧空位,在紫外-可见扩散漫散射谱(DRS)谱上表现出对可见光有吸收能力.丙烯的可见光光催化氧化实验结果表明:在可见光激发下(λ>420nm),PNTA对丙烯的光催化去除反应具有活性.     

Pt（Cu）-CdS／钛酸纳米管光催化转化CO2和H2O的研究

以商业P25为前躯体,用强碱水热超声法合成钛酸纳米管（TiNT）,以其为载体采用离子交换法制备CdS复合钛酸纳米管（CdS／TiNT）,再用浸渍法负载共催化剂Pt或Cu．对上述样品进行光催化转化CO2和H2O的实验研究,并采用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、紫外可见漫反射（UV—Vis DRS）、比表面...     

钛酸纳米管的化学修饰及发光性能的稳定化

钛酸纳米管表面富有羟基, 利用十六醇与Ti-OH发生脱水反应对钛酸纳米管进行化学修饰. 通过透射电子显微镜、红外光谱和荧光光谱等方法研究了表面修饰对钛酸纳米管的结构及光学性质的影响. 与未修饰的钛酸纳米管相比, 不溶于有机溶剂的钛酸纳米管修饰后溶于氯仿、甲苯中, 为进一步用LB膜技术组装钛酸纳米管提供了条件, 并且钛酸纳米管表面修饰的有机层有效抑制了纳米管表面对水的吸附, 解决了钛酸纳米管在空气中久置或有水气氛下特殊的可见区吸收和荧光发光现象受到影响的问题, 使钛酸纳米管的发光性质稳定, 为钛酸纳米管的广泛应用奠定了基础.     

新型N-TiO2的固相法制备及其光催化性能

以纳米管钛酸为前驱体,以NH4HCO3为N源,先机械研磨使二者混合均匀,再在Ar保护下,于不同温度焙烧4h制得N掺杂TiO2 (N-TiO2),并采用X射线粉末衍射、X射线光电子能谱、紫外-可见吸收光谱、透射电镜及N2吸附-脱附对样品进行了表征.结果显示,N以间隙掺杂方式进入TiO2晶格内.在热处理过程中,生成中间体(...     

石墨相氮化碳纳米管的合成及光催化产氢性能

通过硬模板法,采用氰胺前驱物和二氧化硅纳米管(SiO₂-NTs)模板,合成石墨相氮化碳纳米管(CN-NTs)光催化剂。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、氮气吸附/脱附测试、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、荧光光谱、热重分析(TGA)等手段对CN-NTs催化剂的结构与性能进行表征。结果表明,CN-NTs的化学组成是石墨相氮化碳(g-C₃N₄),形貌为均匀的纳米管,且是介孔材料。与体相氮化碳(B-CN)和介孔石墨相氮化碳(mpg-CN)相比,CN-NTs的光吸收带边蓝移到440 nm,荧光发射谱的峰强减弱。在可见光(λ>420 nm)照射下,CN-NTs具有较高的光催化分解水活性,产氢速率为58 μmol/h,且表现出良好的光催化活性稳定性和化学结构稳定性。研究结果表明纳米管状结构能有效促进g-C₃N₄半导体激子解离,提高光生电子-空穴的分离效率,进而显著优化g-C₃N₄的光催化产氢性能。     

一步水热合成铜纳米颗粒负载二氧化钛复合纳米管及其可见光催化活性

采用一步水热法合成了Cu纳米粒子负载二氧化钛纳米管材料. 利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)等对材料的相组成、形貌以及形成过程进行了研究. 制得的Cu-TiO₂复合纳米材料长度约为100 nm, 直径10-15 nm, 其上负载的Cu纳米粒子尺寸约为5 nm. BET比表面积测试表明实验制备的Cu-TiO₂复合纳米管的比表面积为154.67 m²·g^-1. 通过调节水热反应时间和钛前驱体种类, 研究了该复合纳米管材料的形成机制. 结果表明: 非晶态的钛源对于成功一步合成Cu-TiO₂复合纳米管至关重要. 同时, 实验中观察到铜纳米粒子的尺寸随水热反应时间延长而减小(反奥氏陈化过程), 这一现象有助于纳米粒子的可控合成.紫外-可见吸收光谱表明该复合纳米管在350-800 nm范围内有较强的吸收, 并在550-600 nm范围观察到Cu的表面等离子激元吸收带. Cu-TiO₂界面处形成的肖特基势垒有助于加快光生载流子的输运, 提高光生电子-空穴对的分离效率. 光催化实验表明Cu-TiO₂复合纳米管在可见光下具有较高的催化活性.