纳米TiO_2光催化降解汽车尾气机理研究

主要介绍了纳米TiO_2在国内外的研究现状,纳米TiO_2的晶型及结构及纳米TiO_2光催化降解汽车尾气机理。     

重防腐涂料用金红石型纳米TiO_2耐候性研究

TiO_2俗称钛白粉,由于其较好的白度、遮盖力、耐候性成为一种用途最广泛的白色颜料,近期钛白粉由于骑较好的耐候性被重防腐涂料青睐,对钛白粉的耐候性研究变得越来越重要,可以深度挖掘金红石型纳米TiO_2的防腐价值。所以,在本篇文章中,笔者将通过利用不同配比纳米TiO_2复合涂料的对比实验,从而分析金红石型纳米TiO_2的具体作用,并利用纳米TiO_2实现阻止基体树脂被氧化,从而让涂料的使用寿命能够得到延长,并还可以让涂料防腐性能得到进一步的提高;此外,本文研究了纳米粉体量与改性能之间存的关性,从而了解到纳米TiO_2可以在200～400纳米紫外光区吸收约94.21%以上的紫外光。     

金红石型TiO2的水热法制备及其表征

以TiCl3溶液为原料,用水解法在玻璃基板上制备了TiO2,采用SEM和XRD技术对产物进行了表征,研究了影响产物形成的因素.结果表明:生成的TiO2晶体为金红石型.生成的TiO2微米球直径为2-3 μm,它由TiO2纳米棒自组装而成.生成的TiO2薄膜均匀、致密,厚1～2 μm,它由TiO2纳米棒阵列而成.TiO2纳...     

N、Nd共掺杂TiO_2纳米材料的制备及可见光光催化性能研究

以钛酸丁酯、尿素、三氧化二钕、硝酸为原料,采用溶胶凝胶法制备纳米N-Nd-TiO_2可见光催化剂,采用XRD、SEM、XPS、N2吸附脱附等手段对催化剂进行了表征,并对甲基橙进行了光催化降解实验。结果表明:N-Nd的掺杂抑制了纳米TiO_2晶粒生长,在其表面上形成了Ti-O-Nd和N-Ti键,对TiO_2粉体表面化学态和光催化性能产生影响,以氙灯为光源,在510~800 nm的范围内,N-Nd-TiO_2对甲基橙的降解率可达70%以上,远优于TiO_2。最佳掺杂摩尔质量比为N∶Ti∶Nd=2∶1∶0.5。     

镍钼硫化物/碳纤维复合材料的制备及电容性能研究

本文以静电纺丝技术制备出的碳纤维为载体,采用两步水热法在碳纤维基底上先后生长硫化钼和硫化镍纳米颗粒(Ni_3S_4-MoS_2-C),制备了双金属硫化物/碳纤维复合材料。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析表征了其微观形貌和结构。将Ni_3S_4-MoS_2-C复合材料用作超级电容器电极材料,在三电极体系中测试其电化学性能。在电流密度为1 A/g时,Ni_3S_4-MoS_2-C电极材料的比容量可达2261 F/g,与单金属硫化物复合材料(Ni_3S_4-C、MoS_2-C)相比具有良好的电化学性能。     

可见光下Bi2O2CO3绿色催化苯甲醇氧化

介绍了水热法制备Bi_2O_2CO_3的实验情况,用UV-visDRS、SEM、XRD和BET等手段,对催化剂的吸光能力、形貌、结构及比表面等进行了表征,结果显示制备出的Bi_2O_2CO_3比表面积50.05m~2g~(-1),形状呈多孔微球型,其在可见光照射下有较强的吸光能力;室温可见光照射下,以苯甲醇氧化生成苯甲醛为目标,对Bi_2O_2CO_3进行光催化性能测试,苯甲醛产率可达98.6%。     

温度小区域突变因素对Bi_4Ti_3O_(12)纳米材料形貌和结构的影响

为了研究在温度小区域突变的环境下铁电纳米材料结构和形貌变化。在NaOH或KOH为矿化剂的条件下,设计温度小区域突变环境设计试验,研究矿化剂催化作用下,温度小区域突变反应环境下Bi_4Ti_3O_(12)纳米片的水热反应机理,得到了温度线区域突变因素对Bi_4Ti_3O_(12)纳米片空心球结构和形貌的影响曲线。得到试验结论为:随着温度小区域突变程度的加大,Bi_4Ti_3O_(12)纳米材料的溶解速率和成核生长速率增强,随着温度小区域突变频率的增加,Bi_4Ti_3O_(12)纳米片空心球状物表面逐渐形成纳米片状结构,纳米片不断扩大,实心球从里到外不断熟化,产生纳米片构成的壳层空心球状结构。     

光沉积法载银二氧化钛的制备和光催化性能研究

设计和合成了银纳米颗粒并将其负载在TiO_2表面,目的是通过引入银粒子来提高整体催化活性。通过采取一系列的手段对银含量分别为1%,2%,5%,8%,12%,15%的Ag/TiO_2进行表征,其中包括XRD、PL、UV-Vis、SEM和光降解测定。证实了银以原子簇形式均匀沉积在TiO_2表面,从而使得构建的纳米复合体表现出高活性、高降解性。实验结果表明,用紫外光还原法制备的Ag/TiO_2光解活性优于TiO_2,当载银量为2%时,光催化效果最佳,该复合材料在光反应1.5 h后的催化光解效率是纯半导体TiO_2的2倍。     

Zn2+浓度对氧化锌纳米棒的影响

用水热法,分别在0.01、0.02和0.05 mol/L的Zn2+浓度下生长了ZnO纳米棒,并用扫描电镜和光致发光的方法进行了分析.发现Zn2+浓度的提高增加了ZnO纳米棒的长度和密度.然而当Zn2+浓度超过0.02mol/L时,会引入较多的Zn间隙杂质,降低结晶质量.     

光催化氧化法降解几种有机磷农药的研究

采用浸涂法制备薄膜型纳米TiO_2催化剂,在主波长273．5nm的紫外灯光照下对降解敌敌畏(DDVP),敌百虫(DEP)和乐果有机磷农药的降解进行了研究。实验结果表明,纳米TiO_2光催化降解效果较好,而投加氧化剂可提高降解速度,但与氧化剂的种类和投加量有关。各种农药降解效果从高到低依次为:DDVP＞DEP＞乐果。     

异质结构BiVO_4/Bi_2O_3纳米材料的制备及性能研究

铋是一种状态稳定且无毒的金属元素,以铋为基础合成的晶体化合物在光催化剂领域中已经逐渐引起人们广泛关注。因此文中提出对异质结构BiVO_4/Bi_2O_3纳米材料进行合理设计并详细研究其光催化性能。首先,将L-赖氨酸作为表明活性剂,运用水热溶剂法制作了单斜钒酸铋晶体混合物,研究了不同制备条件对m-BiVO_4晶体形态的影响,设计不同焙烧温度对m-BiVO_4晶体样品表面性质的影响,通过运用粉末X-射线衍射仪对合成样品的比表面积和孔径结构进行分析,将制备后的晶体用于对次甲基蓝降解;其次,为进一步改善单斜钒酸铋晶体的性能,再以L-赖氨酸为试剂采用水热法制备合成异质结构的BiVO_4/Bi_2O_3纳米晶体材料,通过合理配比铋元素和钒元素获知BiVO_4/Bi_2O_3晶体材料的光催化性能较单斜钒酸铋晶体材料的性能更佳。     

Bi2O2CO3催化剂的制备及其光催化性能研究

利用水热法合成出Bi_2O_2CO_3催化剂,通过XRD、UV-vis DRS对催化剂进行表征,结果显示:制备出的Bi_2O_2CO_3属于正方晶系,对可见光有较好响应,将其在可见光照射及室温下用于催化苯甲醇与苯胺偶联反应,可获得产物亚胺。     

模板法制备SnO_2纳米棒的研究

SnO2是一种重要的宽能级n型半导体金属氧化物,是一种重要的功能材料。制成的SnO2纳米棒可以在传感器方面发挥很大用途,在透明导电薄膜、太阳能电池电极、光催化剂等方面发挥重要作用。实验采用多孔硅为模板,使用直流磁控溅射的方法,向多孔硅的孔柱内溅射Sn,使孔柱内生长了一定厚度的Sn膜。然后进行氧化工艺,生成SnO2。再进行刻蚀工艺,将多孔硅表面的SnO2膜腐蚀掉,再腐蚀一段多孔硅模板,露出一段SnO2柱,在模板上生长出SnO2纳米棒。     

纳米TiO_2对亚甲蓝的光催化降解特性研究

就染料敏化纳米TiO_2对亚甲基蓝的光催化降解特性展开了探讨,通过向浓度为0.5g/L的TiO_2溶液中加入不同浓度的茜素红、曙红、罗丹明来比较对亚甲基蓝的光催化降解效率,实验结果表明,这些染料在一定的浓度范围之内均可敏化亚甲蓝的光降解效率,但敏化效果有限,且随浓度的增加光降解效率均有降低,这对于了解TiO_2在混合染料中的光催化行为有一定的参考意义。     

ZnO纳米棒与纳米管的制备及光致发光特性研究

采用水热法,以氯化锌和氨水为反应溶液,在Cu衬底上制备了不同形貌的ZnO纳米棒和纳米管阵列。借助SEM和PL等手段对其结构和光致发光进行了分析研究。实验表明,ZnO纳米棒的生长过程结束后,自然冷却与恒温(40℃)溶解会使ZnO纳米棒发生优先溶解的区域不同,在溶解过程中,纳米棒的各处溶解的速率大小不同,形成了不同的纳米结构。在PL图谱中,ZnO纳米棒与纳米管表现出相似的弱的紫外峰和强的由于Cu杂质引起的绿光发射峰。     

基于三维纳米阵列结构Mn_3O_4@ZnO复合电极材料的柔性超级电容器件的制备

以硝酸锌、六次甲基四胺、聚乙烯基亚胺为原料,通过控制水热工艺,在柔性PET衬底上制备了具有有序阵列结构的氧化锌纳米棒,通过电子束蒸发镀膜方式在ZnO纳米棒周围包覆了Mn_3O_4薄膜,并结合微纳加工工艺,制备了基于Mn_3O_4@ZnO阵列复合电极材料的柔性透明超级电容器件。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等技术手段研究了复合材料的结构和形貌。并采用循环伏安法、电化学阻抗谱和循环充放电法研究了器件的电化学性能。结果表明,电子束蒸发工艺得到的Mn_3O_4薄膜具有优异稳定的电化学特性,三维ZnO纳米棒阵列可以作为透明电容器件的集电极,提供了较大比表面积,有利于提高器件的比电容,在2 m V/s时,器件的比电容可达9.2 m F/cm2,并且器件具有优异的抗弯折性能及稳定性,可以满足柔性储能器件的要求。     

SO_4~(2-)/Bi_2O_3-TiO_2制备及对罗丹明-B可见光活性研究

利用溶胶凝胶法制备了SO_4~(2-)/Bi_2O_3-TiO_2光催化剂,样品结构经过X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(IR)、热重分析仪(TGA)等测试手段进行了表征,以罗丹明-B作为目标污染物,在可见光照射下测试了该光催化剂的光催化活性,结果表明:该光催化剂主要由锐钛矿TiO2和四方体的Bi2O3组成,SO_4~(2-)主要以螯合双配位方式结合在Bi_2O_3-TiO_2表面,并在500℃焙烧的光催化剂具有更高的脱色效率,在罗丹明-B初始浓度为8mg/L和催化剂用量为600mg/L时,脱色效率可达97.89%,该光催化剂可以应用于有色废水的净化处理中。     

染料敏化太阳能电池中树枝状TiO2纳米结构的研究

本论文通过改变前驱体浓度、水热温度等,使之对纳米棒生长机理的产生影响,同时通过对已合成的纳米棒薄膜生长晶种,进行二次水热,从而获得具有较高比表面积的树枝状纳米结构,进而提高电子的传输速度,有效提高太阳能电池的整体转换效率。     

含O添加剂对水热法合成TiO_2材料的影响

在最佳条件下(TiCl30.15 mol/L NaCl饱和溶液,170℃,4 h,含0添加剂/Ti摩尔比1/10)用水热法在玻璃基板上制备TiO2材料.SEM和XRD技术表征结果说明,生成的TiO2晶体为金红石型.与尿素相比,加酸性含O添加剂不能生成TiO2纳米棒阵列薄膜,但能生成的TiO2微米球或微米花,微米球或花由纳米棒自组装而成.加中性含O添加剂所生成的TiO2材料的形貌最差.     

光触媒TiO_2薄膜的改性方法研究进展

<正>本文从TiO_2的光催化作用机理出发,对影响TiO_2薄膜的光催化性能的因素进行了归纳,将TiO_2改性掺杂技术进行了系统的分类,比较了掺杂改性方面的异同,简要分析了不同方法对其光催化性能的影响,并在此基础上,对今后TiO_2光催化剂的研究方向进行了展望。