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ALD沉积超薄TiO改性NCM811正极材料及电化学性能

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上海大学学报(自然科学版) 2021年

作者：朱明原刘文博李瑛刘杨李文献张久俊上海大学理学院/可持续能源研究院上海大学材料科学与工程学院

高镍三元正极材料LiNiCoMnO(NCM， Ni≥60%)由于粉体颗粒表面的相变，电解液副产物HF的侵蚀，过渡金属离子的溶解等问题，其循环性能及安全稳定性一直不理想。本文采用原子层沉积法(ALD)在高镍LiNiCoMnO(NCM811)正极材料表面均匀的沉积... 详细信息

高镍三元正极材料LiNiCoMnO(NCM， Ni≥60%)由于粉体颗粒表面的相变，电解液副产物HF的侵蚀，过渡金属离子的溶解等问题，其循环性能及安全稳定性一直不理想。本文采用原子层沉积法(ALD)在高镍LiNiCoMnO(NCM811)正极材料表面均匀的沉积了超薄TiO涂层，用于改善其电化学性能。研究表明，经过ALD沉积TiO改性NCM811的性能改善明显，超薄TiO涂层阻碍了NCM活性颗粒与电解液的直接接触，提高了材料的循环稳定性，且循环过程中超薄的涂层不会影响锂离子的传输。ALD沉积超薄涂层改性电极材料提供了新思路。

关键词： LiNi Co Mn O 原子层沉积锂离子电池正极材料 TiO

Synthesis of Different TiO2 Nanostructures and Their Physical Properties

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Chinese Physics Letters 2017年第11期34卷 53-56页

作者： T.Hoseinzadeh Z.Ghorannevis M.Ghoranneviss M.K.Salem A.H.Sari Department of Physics Science and Research BranchIslamic Azad UniversityTehranIran Department of Physics Karaj BranchIslamic Azad UniversityKarajIran

Titanium dioxide （TiO2） nanosheet, nanorod and nanotubes are synthesized using chemical vapor deposiTiOn （CVD） and anodizing processes. TiO2 nanosheets are grown on Ti foil which is coated with Au catalyst in CVD, TiO2 nanorods are synthesized on treated Ti foil with HCl by CVD, and TiO2 nanotubes are prepared by the three-step anodizaTiOn method. Scanning electron microscopy shows the final TiO2 structures prepared using three processes with three different morphologies of nanosheet, nanorod and nanotube. X-ray diffracTiOn verifies the presence of TiO2. TiO2 sheets and rods are crystalized in rutile phase, and TiO2 tubes after annealing turn into the anatase crystal phase. The optical investigaTiOns carried out by diffuse reflecTiOn spectroscopy reveal that the morphology of TiO2 nanostructures influencing their optical response and band gap energy of TiO2 is changed for different TiO2 nanostructures.

关键词： XRD SEM TiO Synthesis of Different TiO2 Nanostructures and Their Physical Properties

Dependence of Nonlinear Optical Response of Anatase TiO2 on Shape and ExcitaTiOn Intensity

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Chinese Physics Letters 2017年第7期34卷 266-270页

作者：郭路华王迎威蒋永强肖思何军 Hunan Key Laboratory of Super Microstructure and Ultrafast Process School of Physics and Electronics Central South University Changsha 410083

Nonlinear optical （NLO） properties of anatase TiO2 with nanostructures of nanopaxticle （NP）, nanowire （NW） and annealed nanowire （NWA） are studied by open-aperture and closed-aperture Z-scan techniques with a fem- tosecond pulsed laser at wavelengths of 532 nm and 780 nm simultaneously. At 532 nm, when increasing excitaTiOn intensity, NLO absorpTiOn of TiO2 NPs transforms from saturable absorpTiOn to reverse-saturable absorpTiOn. However, NWs and NWAs exhibit the opposite change. At 780nm, all samples show reverse-saturable absorpTiOn, but have different sensitivities to excitaTiOn intensity. Due to the larger surface-to-volume raTiO of NPs and less defects of NWAs by annealing, nonlinear optical absorpTiOn coet^icients follow the order NPs≥ NWs≥ NWAs. The results also show that these shape and annealing effects axe dominant at low excitaTiOn intensity, but do not exhibit at the high excitaTiOn intensity. The NLO refractive index of NPs shows a positive linear relaTiOnship with the excitaTiOn intensity, whereas NW and NWAs exhibit a negative linear relaTiOnship. The results could provide some foundaTiOnal guidance to applicaTiOns of anatase TiO2 in optoelectronic devices or other aspects.

关键词： NP Dependence of Nonlinear Optical Response of Anatase TiO2 on Shape and ExcitaTiOn Intensity NLO TiO

碳包覆Ti O;纳米颗粒复合材料的制备及其光催化性能

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微纳电子技术 2022年

作者：顼建乐崔泽岳张潇赵瑛赵文森金闯李朋伟太原理工大学信息与计算机学院微纳系统研究中心江苏斯迪克新材料科技股份有限公司

Ti O;纳米材料独特的氧空位和微观结构使其具有优异的物化性质,成为目前光催化领域研究的热点。单一Ti O;材料光生载流子复合速率相对较快且表面化学稳定性弱,极大地限制了其在光催化领域的应用。通过一步氢化-碳化法合成碳包覆Ti O;异... 详细信息

Ti O;纳米材料独特的氧空位和微观结构使其具有优异的物化性质,成为目前光催化领域研究的热点。单一Ti O;材料光生载流子复合速率相对较快且表面化学稳定性弱,极大地限制了其在光催化领域的应用。通过一步氢化-碳化法合成碳包覆Ti O;异质结构的Ti O;@Cabon （TC）复合材料。通过调控碳化温度,TC复合材料可见光吸收性能明显增强,800℃碳化温度下制备的TC-2复合材料光电流密度最大可达到0.52m A;cm;。在可见光照射下,TC-2复合材料对Rh B的降解率为85%,反应速率约为原始Ti O;的2.5倍,光解水制氢速率提高4.3倍。实验结果表明,碳材料和Ti O;纳米材料的异质界面效应可有效增强复合材料的光电协同性能。本研究有助于为高效光催化材料的设计提供参考,拓宽光催化材料在生态及绿色能源领域的应用。

关键词：纳米材料复合材料 TiO 光催化异质结构界面效应

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喷嘴型腔对光耦合胶体射流抛光能力的影响

光学精密工程 2019年第9期27卷 2011-2019页

作者：宋孝宗姚统兰州理工大学机电工程学院

为了实现对工件表面的超精密抛光,建立了紫外光诱导纳米颗粒胶体射流加工系统。对不同型腔结构的两种喷嘴的光耦合纳米颗粒胶体射流抛光的流体动力学特性、抛光工艺、超光滑表面形貌特性进行了研究。首先,根据光-液耦合要求设计了锥柱... 详细信息

为了实现对工件表面的超精密抛光,建立了紫外光诱导纳米颗粒胶体射流加工系统。对不同型腔结构的两种喷嘴的光耦合纳米颗粒胶体射流抛光的流体动力学特性、抛光工艺、超光滑表面形貌特性进行了研究。首先,根据光-液耦合要求设计了锥柱和余弦光液耦合喷嘴。接着,对所设计的两种光液耦合喷嘴进行了非淹没射流三相流仿真,对比分析了纳米颗粒的流动径迹及流场分布情况。然后,用TiO 2纳米颗粒胶体作为抛光液,用两种喷嘴对同一单晶硅工件分别进行了光耦合射流抛光试验。最后,对抛光前后的表面进行了表征及对比分析。结果表明:相同条件下余弦喷嘴获得的流动速度(20.73 m/s)和动压力(2.5 MPa)均高于锥柱喷嘴的流动速度(7.12 m/s)和动压力(0.2 MPa),纳米颗粒在余弦喷嘴内的平均停留时间(0.005 s)比锥柱喷嘴的平均停留时间(0.023 s)更短。相同参数下余弦喷嘴射流抛光后的工件表面粗糙度(Rq=0.810 nm,Ra=0.651 nm)更低。光耦合纳米颗粒胶体射流抛光中利用余弦喷嘴可获得比锥柱喷嘴更低的表面粗糙度。

关键词：超光滑表面射流抛光光-液耦合喷嘴 TiO 2纳米颗粒表面粗糙度

TiO_2真空碳热反应及可溶性TiO阳极电解过程研究

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真空科学与技术学报 2015年第6期35卷 678-684页

作者：赵坤王耀武陈昪李应龙冯乃祥东北大学材料与冶金学院沈阳110819

通过对TiO_2碳热还原进行热力学计算,得出真空碳热还原技术能降低反应温度。采用X射线衍射以及电阻测量装置考察了TiO_2真空碳热还原过程,并将最终还原产物制备成可溶性TiO阳极进行电解。结果表明:在还原温度为1200℃,还原时间2 h,TiO_... 详细信息

通过对TiO_2碳热还原进行热力学计算,得出真空碳热还原技术能降低反应温度。采用X射线衍射以及电阻测量装置考察了TiO_2真空碳热还原过程,并将最终还原产物制备成可溶性TiO阳极进行电解。结果表明:在还原温度为1200℃,还原时间2 h,TiO_2与碳摩尔比为1:3的条件下,可以得到电阻率较低(小于0.03Ω·m)的低价氧化钛。整个还原过程TiO_2遵循逐级还原理论,反应产物会经历TiO_2→Ti_6O_(11)→Ti_4O_7→Ti_3O_5→Ti_2O_3→TiO的还原过程。最终将还原产物TiO与C混合制备成阳极,石墨为阴极时,850℃在CaCl_2-KCl熔盐体系中电解2 h后可生成TiC;相同实验条件下,TiO与C按配比压制成阳极,铁为阴极,中间以泡沫陶瓷材料相隔,产物则为金属钛及钛铁合金。

关键词：真空碳热还原 TiO2 可溶性阳极 TiO 钛铁合金

CoordinaTiOn chemistry of atomically dispersed catalysts

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NaTiOnal Science Review 2018年第5期5卷 636-638页

作者： Pengxin Liu Nanfeng Zheng Collaborative InnovaTiOn Center of Chemistry for Energy Materials State Key Laboratory for Physical Chemistry of Solid SurfacesandDepartment of ChemistryCollege of Chemistry and Chemical EngineeringXiamen University

The last decade has witnessed the rapid development of atomically dispersed catalysts. With every active metal atom anchored on the surface of supports,atomically dispersed catalysts offer the maximum atom efficiency, helping to create cost-effective catalysts, particularly those based on earth-scarce metals.While it is still in intense debate whether single metal atoms can provide better catalytic activities than surface atoms of metal nanoparticles, an increasing

关键词： TiO

溶胶-凝胶法制备TiO;: Eu;微纳米颗粒及光致发光-光催化性能研究

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中国稀土学报 2021年

作者：危梦圆田修营隆雪鹏汲长艳黄志文瑾彭秧锡湖南人文科技学院材料与环境工程学院湖南省精细陶瓷与粉体材料重点实验室

采用简单的溶胶-凝胶工艺制备了未掺杂和Eu;掺杂的TiO;微纳米颗粒。利用XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis DR、PLE和PL光谱对样品的相结构、形貌、化学和光学性质进行了表征。样品具有球状颗粒形貌，平均大小为394nm。考察了Eu;掺杂TiO;的PL强... 详细信息

采用简单的溶胶-凝胶工艺制备了未掺杂和Eu;掺杂的TiO;微纳米颗粒。利用XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis DR、PLE和PL光谱对样品的相结构、形貌、化学和光学性质进行了表征。样品具有球状颗粒形貌，平均大小为394nm。考察了Eu;掺杂TiO;的PL强度与光催化活性的关系。Eu;离子对锐钛矿到金红石相变有明显的抑制作用，只能迁移到间隙位和TiO;晶界，并简单地取代Ti;位形成Ti–O–Eu。典型样品具有大量的表面羟基，通过氢键吸附有机污染物。带隙值越大越有利于电子和空穴的分离。发射峰;D;→;F;/;D;→;F;强度比值不同，说明晶格畸变程度不同，影响其光催化特性。掺杂1%的Eu;样品光催化活性最高，降解率为90.6%，对甲基橙光催化的反应速率为（270.7±11.8） ×10;min;。

关键词： TiO 溶胶-凝胶法光学性质 X射线衍射光催化

芽孢杆菌辅助合成TiO;-SBA-15-W光催化氧化脱硫催化剂202005100387

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精细化工 2021年

作者：杨丽娜周婷婷齐玉欢郭永成李剑辽宁石油化工大学石油化工学院中科合成油工程有限公司中国石油抚顺石化分公司洗化厂

以正硅酸乙酯（TEOS）为原料，以芽孢杆菌（W）为辅助模板合成介孔分子筛SBA-15-W，负载TiO;后得到TiO;-SBA-15-W光催化氧化脱硫催化剂。采用XRD、N;吸附-脱附、SEM、EDS、FTIR、XPS、UV-Vis及PL进行结构表征。结果表明，芽孢杆菌的加入... 详细信息

以正硅酸乙酯（TEOS）为原料，以芽孢杆菌（W）为辅助模板合成介孔分子筛SBA-15-W，负载TiO;后得到TiO;-SBA-15-W光催化氧化脱硫催化剂。采用XRD、N;吸附-脱附、SEM、EDS、FTIR、XPS、UV-Vis及PL进行结构表征。结果表明，芽孢杆菌的加入使TiO;-SBA-15的介孔有序度提高，孔径增大，催化剂吸收紫外光的能力增强，光生电子-空穴复合率降低。以二苯并噻吩（DBT）为探针评价催化剂性能，结果表明，芽孢杆菌含量为1%(以SiO;质量为基准，下同)的TiO;-SBA-15-W光催化剂性能较好，优化后反应条件为：催化剂用量为1%（以模拟油质量为基准，下同），过氧化氢/模拟油中n（O）∶n（S）=20∶1，V（萃取剂）∶V（模拟油）=1∶1。在此条件下，光照120min后，对模拟油的脱硫率达90.6%，比TiO;-SBA-15提高了11.8%。提出光催化氧化脱硫（PODS）机理，认为超氧自由基(·O;)和空穴(h;)是PODS的主要活性物种。

关键词：芽孢杆菌 TiO SBA-15 光催化氧化脱硫催化技术