Fe掺杂TiO2纳米粉体制备及光催化性能研究

为了探究煅烧温度和Fe离子掺杂浓度对TiO2纳米粉体晶体结构和光催化性能的影响,以TiCl4、NH4 OH、Fe(NO3)3·9H2 O为原料,采用共沉淀法成功制备了Fe掺杂TiO2纳米粒子,并通过XRD、UV-Vis等测试手段对样品进行了表征.结果表明:(1)TiO2纳米粉体的晶粒尺寸随煅烧温度升高而增大;(2)粉体的光催化效率随煅烧温度升高先增加后降低,450℃时达到最佳值,此时粉体为单一锐钛矿晶体结构;(3)Fe掺杂可抑制金红石型TiO2的形成,掺杂浓度应控制在合适范围内,当Fe掺杂浓度为0.1％时,TiO2光催化效率最高.     

有机醇盐Sol-Gel法纳米ZrO2粉体制备及性能研究

以自制的异丙醇锆为原料,采用Sol-Gel方法制备了氧化锆纳米粉体.通过TG-DTA、XRD及TEM等分析手段研究了粉体的性能与结构,研究结果表明:300℃前煅烧的粉体星无定型结构,500℃煅烧后粉体呈四方晶型,800℃煅烧后四方态全部转化为单斜态;氧化锆粉体形貌在热处理过程中经历了由胶团结构→球形结构→哑铃型结构→多边形结构的变化,纳米粉体的存在温度为800℃左右,高于此温度粉体发生烧结.     

Fe-Mn/TiO_2低温选择催化还原NO_x

采用溶胶凝胶法制备Fe-Mn/TiO_2催化剂,考察Fe含量、水含量、空速、氧气浓度等条件对催化剂脱硝性能的影响.结果表明:Fe-Mn/TiO_2催化剂在100℃时,NO_x转化率达到90%;Fe/Ti摩尔比为0.2、煅烧温度500℃条件下制备的催化剂具有最高的脱硝活性,催化剂的活性温度窗口较宽,在80~375℃温度范围内转化率保持在80%以上;催化剂制备中所加H_2O含量8%时,催化剂活性最好;氧气浓度对NO_x去除率并无显著影响,只在较低温度阶段有所差别,即氧含量4%时低温100℃NO_x转化率达到80%;空速对催化剂脱硝率的影响主要在较低温度段(100℃).     

PPy/TiO_2复合光催化剂的制备及其性能分析

为详细研究导电聚合物聚吡咯(PPy)掺杂后对二氧化钛(TiO_2)光催化性能的影响,采用水热法制备了介孔球形结构的TiO_2,用原位聚合法制备了PPy,并通过化学吸附法合成了PPy/TiO_2复合光催化剂.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)对复合光催化剂的表面形貌、物相组成、表面性质及光吸收特性进行了表征分析.结果表明:所制备的TiO_2具有明显的介孔球形结构,微球直径约1～5μm,属锐钛矿晶型.聚吡咯的掺杂对TiO_2的晶型和形貌没有明显影响,适量聚吡咯掺杂可以提高TiO_2光催化活性,PPy/TiO_2复合光催化剂在紫外光下对苯酚和亚甲基蓝均有较好的降解效果,PPy/TiO_2质量比为1∶50的复合光催化剂光催化活性最高.     

纳米ZnO的一步法制备及其光催化性能

以乙酸锌[Zn(CH_3COO)_2·2H_2O]为前驱体,在不同温度下,采用一步热解法合成纳米氧化锌(ZnO),并用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等进行表征.以亚甲基蓝(MB)、罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)等为模拟污染物,以考察ZnO的紫外光催化性能.结果表明:制备温度对纳米ZnO光催化性能影响显著,550℃热解温度下制备的纳米ZnO光催化活性最佳,光照40 min后,三种模拟污染物降解率均能达到100%.     

有机醇盐Sol—Gel法纳米ZrO2粉体制备及性能研究

以自制的异丙醇锆为原料，采用Sol-Gel方法制备了氧化锆纳米粉体，通过TG－DTA、XRD及TEM等分析手段研究了粉体的性能与结构，研究结构表明：300℃前煅烧的粉体呈无定型结构，500℃煅烧后粉体呈四方晶型，800℃煅烧后四方态全部转化单斜态，氧化锆粉体形貌在热处理过程中经历了由胶团结构→球形结构→哑铃型结构→多边形结构的变化，纳米粉体的存在温度为800℃左右，高于此温度粉体发生烧结。     

TiO_2-CNTs/FeNi36激光熔覆复合涂层制备研究

采用激光熔覆技术制备了TiO_2-CNTs/FeNi36复合涂层,研究了核壳式TiO_2-CNTs增强体对激光熔覆复合涂层孔洞、微观结构和摩擦学性能的影响。结果表明:核壳式TiO_2-CNTs增强体的加入大大减小了复合涂层中孔洞数量和尺寸,有效抑制了涂层大孔洞的产生;增强体的加入没有改变因瓦合金基体物相组成,基体合金仍为[FeNi]奥氏体单相。随着增强体含量的增加,复合涂层基体合金的晶格常数逐渐减小,然后保持稳定;复合涂层维氏硬度逐渐增加,然后趋向稳定,最大值为315 HV,约为单一因瓦合金涂层的2.5倍;当增强体含量为1.5 wt%,磨损率最低,较单一因瓦合金涂层降低了60%,复合涂层摩擦学性能得到了提高。     

水热法制备润湿性可调控的金红石型TiO2

以氯化钠饱和的三氯化钛为前驱体,以普通载玻片为生长基材,利用水热反应,在160℃温度下反应5 h,成功制备得到了二氧化钛纳米薄膜材料.然后利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、接触角等测试手段对样品进行了分析表征.研究结果表明:合成得到的纳米TiO2具有金红石型结构,其晶粒尺寸仅为9 nm;由这种纳米微粒形成的薄膜呈现出微米-纳米复合结构形态.经过紫外光辐照,这种薄膜材料的表面润湿性由强疏水性向超亲水性转变,而且这种转变具有光控可逆性.     

复合纳米二氧化钛的制备及光催化降解罗丹明B

以Ti(OC4H9)4和Si(OC2H5)4为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2-SiO2复合材料.通过光催化降解罗丹明B实验,确定制备纳米TiO2-SiO2复合材料的最佳条件,即Ti:Si=1:0.5,煅烧温度为500℃,制备溶胶pH取5～6.通过SEM测试,发现纳米复合材料的基本粒子为分散均匀的球形颗粒状结构;XRD分析结果表明,复合材料中TiO2主要以锐钛矿晶型存在,颗粒粒径在10～30 nm.光催化降解实验表明,按照最佳条件制备纳米TiO2-SiO2复合材料的光催化降解效果较好,在日光照射90min后,对罗丹明B的降解率可以达到100%.     

复合纳米二氧化钛的制备及光催化降解罗丹明B

以Ti（OC4H9）4和Si（OC2H5）4为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2-SiO2复合材料.通过光催化降解罗丹明B实验,确定制备纳米TiO2-SiO2复合材料的最佳条件,即Ti∶Si=1∶0.5,煅烧温度为500℃,制备溶胶pH取5~6.通过SEM测试,发现纳米复合材料的基本粒子为分散均匀的球形颗粒状结构;XRD分析结果表明,复合材料中TiO2主要以锐钛矿晶型存在,颗粒粒径在10~30 nm.光催化降解实验表明,按照最佳条件制备纳米TiO2-SiO2复合材料的光催化降解效果较好,在日光照射90 min后,对罗丹明B的降解率可以达到100%.     

岩棉负载TiO2光催化脱色性能研究

以钛酸四丁酯为原料,岩棉为载体,用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2.利用该负载型TiO2对罗丹明B(RB)进行光催化脱色实验,结果表明:催化剂焙烧温度为450℃,浸渍1次的负载型TiO2光催化活性较好;对10 L浓度为2.5 mgL-1的RB溶液,当流速为10 L/h,脱色率为95.8%,流速为50 L/h时,脱色率为72.3%;对实际染料废水具有良好的脱色效果.负载型TiO2寿命长,可重复使用.     

岩棉负载TiO2光催化脱色性能研究

以钛酸四丁酯为原料,岩棉为载体,用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2.利用该负载型TiO2对罗丹明B(RB)进行光催化脱色实验,结果表明:催化剂焙烧温度为450℃,浸渍1次的负载型TiO2光催化活性较好;对10 L浓度为2.5 mgL-1的RB溶液,当流速为10 L/h,脱色率为95.8%,流速为50 L/h时,脱色率为72.3%;对实际染料废水具有良好的脱色效果.负载型TiO2寿命长,可重复使用.     

MgO的活性及原料配比对氯氧镁水泥结构的影响

通过采用高温煅烧菱镁矿制备活性氧化镁,利用柠檬酸法测定其活性,采用XRD及SEM技术分析了原料配比对镁水泥微观结构和形貌的影响.结果表明,MgO煅烧温度为800℃时活性最好;镁水泥结构随着MgO含量增加变得更加致密,且原料配比为M5.5/H12时致密性最好;镁水泥结构随着水含量的增加而变得疏松,原料配比为M4.5/H15时结构最差;原料配比为M6.5/H12时,MgO煅烧温度对的镁水泥结构影响不大,原料配比为M4.5/H12时,MgO煅烧温度为850℃时镁水泥致密性最好.     

溶胶凝胶法制备ZAO薄膜

采用Sol-Gel法在普通载玻片上制备出C轴择优取向性、可导电的Al3+离子掺杂的ZnO透明导电薄膜.利用SEM、XRD等分析手段对薄膜进行了表征.研究结果表明:所制备的薄膜为六方纤锌矿型结构表面平整、致密.通过标准四探针法测定了Al3+离子掺杂的ZnO电阻率,证实了薄膜的导电性.实验发现,当离子掺杂浓度为1.5%,前处理温度为300℃,退火温度为600℃,薄膜的质量最好.     

溶胶凝胶法制备ZAO薄膜

采用Sol-Gel法在普通载玻片上制备出C轴择优取向性、可导电的A l3 离子掺杂的ZnO透明导电薄膜.利用SEM、XRD等分析手段对薄膜进行了表征.研究结果表明:所制备的薄膜为六方纤锌矿型结构表面平整、致密.通过标准四探针法测定了A l3 离子掺杂的ZnO电阻率,证实了薄膜的导电性.实验发现,当离子掺杂浓度为1.5%,前处理温度为300℃,退火温度为600℃,薄膜的质量最好.     

镁掺杂对偏钛酸锌微波介电性能的影响

利用溶胶凝胶方法制备了六方密堆积结构（Zn1-xMgx）TiO3（x=0．1～0．4）固溶体．采用阿基米德排水法和微波频率下Hakki—Paoli法测定了不同Mg^2＋添加量在不同烧结温度下的陶瓷体积密度和微波介电性能．利用扫描电子显微镜（SEM）表征了不同Mg^2＋掺杂量体系在1100℃下烧结后陶瓷的形貌．结果表明,Mg^2＋掺杂能有效稳定六方密堆积结构,避免其分解为反尖晶石结构的Zn2TiO4和金红石（TiO2）．当Mg^2＋掺杂量x=0．3,1100％下烧结时,可获得最稳定、致密的六方密堆积结构陶瓷体,且该陶瓷具有优良的微波介电性能：微波介电常数（εr）=27．1、品质因数（Q＊f）=59000GHz、谐振频率温度系数（τf）=-65ppm／℃．     

镁掺杂对偏钛酸锌微波介电性能的影响

利用溶胶凝胶方法制备了六方密堆积结构（Zn1-xMgx）TiO3（x=0．1～0．4）固溶体．采用阿基米德排水法和微波频率下Hakki—Paoli法测定了不同Mg^2＋添加量在不同烧结温度下的陶瓷体积密度和微波介电性能．利用扫描电子显微镜（SEM）表征了不同Mg^2＋掺杂量体系在1100℃下烧结后陶瓷的形貌．结果表明,Mg^2＋掺杂能有效稳定六方密堆积结构,避免其分解为反尖晶石结构的Zn2TiO4和金红石（TiO2）．当Mg^2＋掺杂量x=0．3,1100％下烧结时,可获得最稳定、致密的六方密堆积结构陶瓷体,且该陶瓷具有优良的微波介电性能：微波介电常数（εr）=27．1、品质因数（Q＊f）=59000GHz、谐振频率温度系数（τf）=-65ppm／℃．     

钾掺杂石墨相氮化碳光催化性能研究

采用二氰二胺、硫脲、三聚氰胺、碘化钾和氢氧化钾为原料制备钾掺杂石墨相氮化碳,系统地研究了不同制备温度、钾源、掺杂量等条件对其光催化性能的影响。通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-vis)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、比表面积分析(BET)等对样品进行表征分析。结果表明:掺杂后的样品与纯石墨相氮化碳(g-C3N4)相比,减小了能带宽度,提高了对可见光的吸收,降低了光生电子-空穴对的复合率,进而显著提高了样品的光催化性能。对比不同温度、不同掺杂比的样品的光催化降解实验结果,发现以硫脲和碘化钾为原料,在550℃、煅烧时间为4 h,钾离子与氮化碳掺杂摩尔比为0.1的制备条件下所得的样品光催化效果最佳,其光催化降解速率是g-C3N4的4.29倍。     

酸洗废液制备纳米铁酸锌及光催化实验研究

以铁作还原剂、氯酸钠作氧化剂预处理盐酸酸洗废液,利用共沉淀法制备铁酸锌(ZnFe_2O_4)前驱体,而后在不同温度下煅烧得到纳米ZnFe_2O_4晶体,将ZnFe_2O_4用于光降解玫瑰红B染料的实验研究中。结果表明,高温条件下制备的纳米ZnFe_2O_4具有较好的晶型和分散性,同一温度下煅烧得到的产品粒径均匀。在对玫瑰红B模拟废水的光催化处理中,0.2 g/L的ZnFe_2O_4用量,表现出较好的催化性,经4次重复实验后,其催化效率仅降低10%左右,表明ZnFe_2O_4具有良好的稳定性。     

固化剂对乙烯基酯树脂/碳纤维复合材料性能的影响

以乙烯基酯树脂为基体、碳纤维预浸布为增强体、环烷酸钴为促进剂、KH550为偶联剂、过氧化甲乙酮为固化剂,制备乙烯基酯树脂/碳纤维复合材料,研究不同固化剂含量对复合材料性能的影响。结果表明:树脂与固化剂的质量配比为100∶4时,复合材料的交联固化程度最好,弯曲强度达217.76 MPa,弯曲模量达14734.97 MPa,玻璃化转变温度达106.03℃,热分解温度达399.81℃,SEM图观测可知碳纤维表面有较多胶液,树脂与纤维排列紧密、黏合牢固,纤维断裂整齐,界面结合性能也最好。与经氧化处理复合材料相比,未进行碳纤维表面酸氧化处理的复合材料弯曲强度性能提高了16.2%,弯曲模量提高了13.0%,但物理、化学耐热性比较差。