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化学学报 2011年第24期69卷 2959-2963页

作者：丁士文高甲丁宇河北大学化学与环境科学学院保定071002

以TiCl4,有机羧酸,NH3·H2O,Sr(OH)2·8H2O,D-山梨醇等为主要原料,首先采用常温络合-控制水解新技术制备出平均粒径为6 nm的锶掺杂纳米TiO2无色透明水溶胶,再利用普通喷涂技术制备了纳米薄膜.采用XRD,纳米激光粒度分析仪,AFM,EDS,紫外-... 详细信息

以TiCl4,有机羧酸,NH3·H2O,Sr(OH)2·8H2O,D-山梨醇等为主要原料,首先采用常温络合-控制水解新技术制备出平均粒径为6 nm的锶掺杂纳米TiO2无色透明水溶胶,再利用普通喷涂技术制备了纳米薄膜.采用XRD,纳米激光粒度分析仪,AFM,EDS,紫外-可见分光光度计,光学接触角测试仪等对样品的物相、粒径、组成、光吸收、光催化及亲水性等性质进行了表征,同时对制备过程中的影响因素进行了研究.结果表明,当掺Sr量为1.8%,回流时间为60 min时,得到掺锶纳米TiO2水溶胶所制薄膜的光催化性能最好,在太阳光照射60 min后对浓度为50 mg/L的酸性红3R染料溶液的降解率达到99%,薄膜样品的接触角为0.91°,说明具有超亲水性.

关键词：无色透明水溶胶纳米二氧化钛薄膜锶掺杂光催化,超亲水性

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纳米复合TiO2水溶胶与薄膜的制备及其光催化性能研究

纳米复合TiO2水溶胶与薄膜的制备及其光催化性能研究

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作者：高甲河北大学

学位级别：硕士

近年来，随着科学技术的日新月异，一种新兴的纳米TiO光催化降解技术，因其价格低廉、绿色环保、而且催化降解能力强等特点而倍受人们青睐。但是，纯纳米TiO带隙较宽，其锐钛矿型为3.2eV，金红石型为3.0eV,只能利用波长小于400nm的紫外... 详细信息

近年来，随着科学技术的日新月异，一种新兴的纳米TiO光催化降解技术，因其价格低廉、绿色环保、而且催化降解能力强等特点而倍受人们青睐。但是，纯纳米TiO带隙较宽，其锐钛矿型为3.2eV，金红石型为3.0eV,只能利用波长小于400nm的紫外光(大约只占太阳光的4%)，此外在电荷传递过程中，一部分光生电子与空穴会重新复合，导致其效率降低，严重制约了纳米TiO光催化效应的实际应用范围。本文在参考了国内外薄膜材料以及掺杂研究领域的最新进展后，将制备具有较宽光谱响应范围的纳米复合TiO薄膜材料作为本论文的研究内容。本论文研究了常温络合，控制水解，掺杂比例等制备条件，并对纳米复合TiO薄膜进行了光催化实验，探讨光催化性能。根据研究的内容将本论文分为两大部分： 1.纳米复合TiO水溶胶的制备及其光催化性能研究：以TiCl、有机羧酸、稳定剂、表面活性剂、NH·HO、Sr(OH)·8HO、D-山梨醇等为主要原料，首先采用常温络合-控制水解新技术，制备出锶掺杂纳米TiO无色透明水溶胶。采用纳米激光粒度分析仪分析表明，样品平均粒度在6nm左右;XRD分析证明，随着样品回流时间的延长，样品呈现出锐钛矿晶型;样品的UV-Vis分析发现，由于锶的掺杂，拓宽了样品的光谱响应范围，样品的最大吸收边曲线由375nm拓展到了425nm，进入了可见光区域，禁带宽度由3.2eV降到2.85eV。当掺Sr量为1.8%，回流时间为60min时，得到掺锶纳米TiO水溶胶的光催化性能最好，经太阳光照射60min后，对浓度为50mg/L的酸性红3R染料溶液的降解率达到96%以上。 2.纳米复合TiO薄膜的制备及其光催化性能研究：将口径0.5mm高压喷枪与空气压缩机组合在一起，打开空气压缩机气阀，外界空气经滤清器，进入气缸，到达阀值后，气阀自动关闭，然后将锶掺杂纳米TiO无色透明水溶胶倒入高压喷枪的喷壶中;将枪口对准玻璃或烧杯内壁，间距20cm左右，以30cm/s的移动速度进行喷涂，最后得到均匀透明的纳米TiO薄膜;AFM分析表明，该样品呈球形，且颗粒均匀，粒径在6nm左右，很少有团聚体的出现;经光学接触角测试仪测试发现，薄膜样品平均接触角约为0.91°，远远小于5°，表现出良好的超亲水性;同时发现，当溶液pH值在3之间，染料浓度为50mg/L时，在太阳光照射60min后，降解率可达到80%以上。经红外光谱分析证明，薄膜样品能有效降解酸性红3R，使其—N=N—，—SONa和苯环中的C—H基团氧化断裂。

关键词：无色透明水溶胶纳米二氧化钛薄膜锶掺杂光催化超亲水性

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纳米复合TiO_2薄膜光催化降解模拟染料废水研究

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科学技术与工程 2011年第28期11卷 6926-6930页

作者：高甲丁士文朱志远臧文慧苗萍萍河北大学化学与环境科学学院保定071002

以TiCl4,有机羧酸等为主要原料,首先采用常温络合-控制水解技术制备出锶掺杂纳米TiO2无色透明水溶胶,然后使用0.5 mm口径的喷枪,在0.8 MPa压力下,利用普通喷涂技术将所制备的透明溶胶均匀的喷涂在玻璃表面或者烧杯内壁,得到了均匀透明... 详细信息

以TiCl4,有机羧酸等为主要原料,首先采用常温络合-控制水解技术制备出锶掺杂纳米TiO2无色透明水溶胶,然后使用0.5 mm口径的喷枪,在0.8 MPa压力下,利用普通喷涂技术将所制备的透明溶胶均匀的喷涂在玻璃表面或者烧杯内壁,得到了均匀透明的纳米薄膜。以酸性红3R染料溶液模拟染料废水,研究了锶掺杂纳米TiO2薄膜的光催化性能,同时探讨了体系pH,光照时间以及染料初始浓度对光催化效果的影响。

关键词：无色透明水溶胶纳米二氧化钛薄膜光催化水处理

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