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17-4PH不锈钢表面tio2膜及其多层膜的结构与性能

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机械工程材料 2010年第7期34卷 53-56页

作者：吴艳萍冷永祥孙鸿黄楠西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室材料科学与工程学院成都610031

利用非平衡磁控溅射技术在17-4PH不锈钢表面分别制备了tio_2膜、tio_2/Ti多层膜及tio_2/Ti/TiN/Ti多层膜,采用XRD、表面轮廓仪、显微硬度仪、摩擦磨损试验机和水蒸气疲劳腐蚀试验设备研究了薄膜的物相、显微硬度、耐磨性和耐疲劳腐蚀性... 详细信息

利用非平衡磁控溅射技术在17-4PH不锈钢表面分别制备了tio_2膜、tio_2/Ti多层膜及tio_2/Ti/TiN/Ti多层膜,采用XRD、表面轮廓仪、显微硬度仪、摩擦磨损试验机和水蒸气疲劳腐蚀试验设备研究了薄膜的物相、显微硬度、耐磨性和耐疲劳腐蚀性能。结果表明:具有表面薄膜17-4PH不锈钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能均有较大提高;与tio_2膜和tio_2/Ti/TiN/Ti多层膜相比,tio_2/Ti多层膜耐磨性能最好,较基体的提高了20倍以上,同时其耐疲劳腐蚀性能也最好。

关键词： Ti02/Ti多层膜 tio2膜耐磨性耐腐蚀性

不同元素掺杂对氯离子在tio2膜扩散的影响研究

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钛工业进展 2020年第6期37卷 17-22页

作者：周娴岳有成王劲松包崇军张正富昆明冶金研究院有限公司云南昆明650031 昆明理工大学云南昆明650093 共伴生有色金属资源加压湿法冶金技术国家重点实验室云南昆明650503

通过过渡态计算软件CINEB模拟了不同元素掺杂到金红石型tio2膜后,氯离子在tio2膜的扩散路径和对扩散势垒的影响。结果表明,tio2膜中扩散路径A具有更大的孔洞,钛和氯离子吸附性较弱,使氯离子扩散势垒较小,因此氯离子在路径A中更容易扩散... 详细信息

通过过渡态计算软件CINEB模拟了不同元素掺杂到金红石型tio2膜后,氯离子在tio2膜的扩散路径和对扩散势垒的影响。结果表明,tio2膜中扩散路径A具有更大的孔洞,钛和氯离子吸附性较弱,使氯离子扩散势垒较小,因此氯离子在路径A中更容易扩散。Al元素掺杂后铝原子失去电子转移到邻近的氧,氯离子和氧离子间存在较强的排斥作用,导致晶体结构畸变,有效阻碍氯离子扩散,提高耐腐蚀性能。Mo元素掺杂后,Mo的3d轨道与Cl的2p轨道有较强的杂化作用,Mo和Cl之间有较强吸附作用,使得氯离子很难脱离,因此提高材料的耐蚀性。Al、Zr、Mo、Nb的扩散势垒较高,对提高钛合金的耐腐蚀性能有显著作用。通过实验验证了Ti-5.5Al-3.0Zr-2.0Sn-0.8Mo-1.5Nb合金的自腐蚀电流最小,耐腐蚀性能最好,与计算结果一致。

关键词：腐蚀 tio2膜氯离子扩散势垒

负载型tio2膜光催化剂的制备及太阳光光催化降解印染废水的研究

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负载型TiO2膜光催化剂的制备及太阳光光催化降解印染废水的研究

作者：暴勇超青岛科技大学

学位级别：硕士

21世纪人类面临的最大课题是解决能源和环境问题;而太阳能的有效利用是解决能源枯竭最完美的方法，同时也能缓解由大量二氧化碳和氧化氮排放所造成的全球性环境污染问题。以tio为代表的光催化剂具有直接把光能转化为化学能彻底矿化降解... 详细信息

21世纪人类面临的最大课题是解决能源和环境问题;而太阳能的有效利用是解决能源枯竭最完美的方法，同时也能缓解由大量二氧化碳和氧化氮排放所造成的全球性环境污染问题。以tio为代表的光催化剂具有直接把光能转化为化学能彻底矿化降解废水中的有机物的功能，是一种环境友好型污水处理技术。本文着眼于我国染料废水的污染现状，研究了负载型tio膜光催化剂的制备、太阳光光催化降解印染废水反应器的设计及太阳光光催化降解代表性染料。本实验以钛酸四丁酯为原料制备tio溶胶-凝胶(Sol-Gel)溶液，考察溶液的稳定性，并进行DSC-TG分析。采用浸渍-提拉(dip-coating)法以玻璃弹簧为载体制备负载型光催化剂，通过SEM、AFM、UV-VIS对薄膜进行表征。以太阳光为光源、以自制的太阳光光催化降解废水反应器为反应器，进行降解活性染料的研究。所得结论如下： 1．本试验所配制的tio溶胶-凝胶(Sol-gel)溶液有良好的稳定性能，可以用于负载型薄膜光催化剂的制备。 2．所制备的tio薄膜催化剂，透明，无剥落物，粒径50nm左右，厚度300nm左右。 ***光催化剂的负载量为3.34mg／g，磨损率仅为0.16％。经过长时间的使用及冲刷实验证明负载型tio膜可重复使用，有利于工业化应用。 4．太阳光光催化降解试验结果显示： (1) 以太阳光为光源，玻璃弹簧负载型tio膜光催化剂可使难降解的活性染料溶液降解率达99％。 (2) 通过活性染料的降解试验表明，太阳光光催化降解废水反应器非常有效，可放大应用于工业化生产。 (3) 活性染料溶液的初始浓度、pH值、流速及不同时间段光强对光催化降解率有显著的影响。

关键词： tio2膜太阳光光催化降解玻璃弹簧印染废水

具有可见光活性的改性tio2膜的制备及其应用

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具有可见光活性的改性TiO2膜的制备及其应用

作者：徐向英大连理工大学

学位级别：硕士

目前,以tio为代表的光催化环保材料已得到了广泛研究。光催化降解有机物,应用于环境保护,是科学界最活跃的研究方向。tio作为一种性能良好的光催化剂,主要体现在其具有独特的化学稳定性、热稳定性、高效、无毒,成本低等特点。在光催化... 详细信息

目前,以tio为代表的光催化环保材料已得到了广泛研究。光催化降解有机物,应用于环境保护,是科学界最活跃的研究方向。tio作为一种性能良好的光催化剂,主要体现在其具有独特的化学稳定性、热稳定性、高效、无毒,成本低等特点。在光催化反应中,由于tio的禁带(3.2 eV)较宽,可见光响应差,只能吸收波长小于387nm的紫外光线使其激发产生光生电子一空穴对,无法充分利用太阳光,这样将大大地增加其应用成本,限制了其应用。因此,在tio中掺杂非金属物质修饰tio,拓展其对可见光的吸收,充分提高其光催化活性,已成为近年来关注的热点。采用水热合成的方法制备了碘掺杂的tio(I-tio)粉体,以亚甲基蓝为模拟降解物对光催化剂的催化性能进行了评价。由于tio粉末以悬浮的形式进行光催化,在应用过程中易于凝聚,且产生分离回收困难等问题,很难实现工业化。为解决以上问题,本文重点研究在载体上制备tio膜。提出了BO、BO、SiO修饰tio研究方案,在玻璃载体上制备了BO-tio膜、BO-tio膜、SiO-tio膜。同时在成膜制备中具有不加添加剂,不用高温煅烧,易实现工业化生产等优点。tio膜主要结论如下: (1)制备了条状,针状和球状形态BO-tio膜,考察了HBO和O的添加量对膜形态的影响;制备了球形的BO-tio膜,考察了硼砂的添加量和酸根的结构对膜形态的影响;制备了针状形态的SiO-tio膜,用XRD、UV-vis、IR、SEM、TEM、EDX等手段对膜进行了表征,确定了SiO已掺杂在tio晶格中, (2)以亚甲基为模拟降解物,以λ>420nm的可见光为光源,评价了SiO-tio膜的光催化性能,考察了膜的形态、pH等因素对光催化活性的影响,其光降解率最高达到97%。SiO-tio膜很牢固,重复使用4次,其降解率保持96%。 (3)探讨了SiO-tio膜、BO-tio膜和BO-tio膜的成膜机理,确定Ti(Ⅲ)、稳定的酸根离子和O是制备tio膜的关键因素。

关键词： tio2膜水热合成可见光光催化性能

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tio2膜的晶型与亲水性的关系

TiO2膜的晶型与亲水性的关系

2003年中国太阳能学会学术年会

作者：林华香王绪绪李旦振傅贤智福州大学光催化研究所

用sol-gel法在玻璃表面制备了tio膜,并对膜进行了XRD、UV-Vis紫外-可见吸收光谱、SEM、亲水性的表征和比较。结果表明,在低强度的紫外光照射下,锐钛矿tio膜的亲水性优于金红石和无定型态的tio膜;但是当光强度为1.0 mW/cm时,锐钛矿、金... 详细信息

用sol-gel法在玻璃表面制备了tio膜,并对膜进行了XRD、UV-Vis紫外-可见吸收光谱、SEM、亲水性的表征和比较。结果表明,在低强度的紫外光照射下,锐钛矿tio膜的亲水性优于金红石和无定型态的tio膜;但是当光强度为1.0 mW/cm时,锐钛矿、金红石和无定型tio膜的亲水性区别不大,无定型tio膜在高强度紫外光照射下也具有很好的亲水性。

关键词：晶型亲水性 tio2膜

tio2膜/Au纳米棒超晶格阵列用于光催化增强产氢

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TiO2膜/Au纳米棒超晶格阵列用于光催化增强产氢

第一届全国光功能材料青年学者研讨会2018

作者：胡良胜赵夏黄国贤汕头大学理学院化学系香港理工大学应用生物与化学科技系

本文通过在tio膜和基底(玻璃)之间引入一层Au纳米棒超晶格阵列(O-AuNRs),利用O-AuNRs的等离子体共振增强效应大大提高了tio膜的光催化性能。首先通过自组装的方法在玻璃基底上制备O-AuNRs[1],在通过磁控溅射的方法均匀覆盖一层适当厚度... 详细信息

本文通过在tio膜和基底(玻璃)之间引入一层Au纳米棒超晶格阵列(O-AuNRs),利用O-AuNRs的等离子体共振增强效应大大提高了tio膜的光催化性能。首先通过自组装的方法在玻璃基底上制备O-AuNRs[1],在通过磁控溅射的方法均匀覆盖一层适当厚度的tio膜得到tio/O-AuNRs异质结构(Fig.1)。相对于纯的tio膜,tio/O-AuNRs的光催化产氢性能增强了58倍。

关键词： tio2膜 Au纳米棒超晶格阵列光催化产氢

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NiTi合金表面电化学氧化制备tio2膜

表面技术 2008年第4期37卷 4-5,14页

作者：程占保苏向东朱维东李娜贵州大学材料科学与冶金工程学院贵州科学院

采用恒电流阳极氧化法在NiTi形状记忆合金(SMA)表面制备完整致密且耐腐蚀的tio2膜。通过对NiTi SMA和纯Ti在稀HCl中的动电位阳极极化曲线的分析,得到了选择性脱Ni阳极氧化电流密度工艺参数。试验采用稀HCl体系,以该工艺参数进行阳极氧... 详细信息

采用恒电流阳极氧化法在NiTi形状记忆合金(SMA)表面制备完整致密且耐腐蚀的tio2膜。通过对NiTi SMA和纯Ti在稀HCl中的动电位阳极极化曲线的分析,得到了选择性脱Ni阳极氧化电流密度工艺参数。试验采用稀HCl体系,以该工艺参数进行阳极氧化处理5min,在NiTi SMA表面制备出了完整致密的tio2膜,并进行了其表面的SEM、XRD、XPS分析和NiTi SMA表面处理前后在模拟唾液fusayama中的对比腐蚀试验测试。结果表明:经阳极氧化处理的NiTi SMA表面形成了十几纳米厚的tio2膜,且其耐蚀性有明显的提高。

关键词： NiTi形状记忆合金极化曲线电化学氧化 tio2膜耐蚀性

不同处理方式阳极氧化tio2膜对光催化性能的影响

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不同处理方式阳极氧化TiO2膜对光催化性能的影响

加速膜科技成果转化，推动膜工业持续发展——第二届中国膜科学与技术报告会

作者：王玲王炜陶杰陶海军南京航空航天大学材料科学与技术学院

在两种电解液(硫酸和氢氟酸)体系下,以纯钛为阳极,以(铜片(或钛网)为阴极,通过阳极氧化的方法在纯钛表面获得tio多孔膜.用FESEM观察了多孔膜的微观形貌并用XRD对覆在钛基体上的阳极氧化膜进行结构分析.在硫酸体系下阳极氧化可以直接在... 详细信息

在两种电解液(硫酸和氢氟酸)体系下,以纯钛为阳极,以(铜片(或钛网)为阴极,通过阳极氧化的方法在纯钛表面获得tio多孔膜.用FESEM观察了多孔膜的微观形貌并用XRD对覆在钛基体上的阳极氧化膜进行结构分析.在硫酸体系下阳极氧化可以直接在纯钛表面获得锐钛相或金红石相的tio多孔膜,孔径分布在100～200 nm;而在氢氟酸体系下阳极氧化只能获得非晶的tio多孔膜,孔径分布在10～50 nm,通过热处理可得到结晶相的tio膜.分别以这两种体系下获得的tio膜为催化剂,在紫外灯的作用下,对甲基橙溶液进行光催化降解试验.结果表明,以硫酸为电解液,140 V电压下阳极氧化直接制得的锐钛相的tio膜的光催化性能最好,且好于氢氟酸体系下阳极氧化再经热处理获得的tio膜.

关键词：阳极氧化 tio2膜硫酸氢氟酸光催化

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一种光催化tio2膜的阻抗特性及应用

一种光催化TiO2膜的阻抗特性及应用

2008中国仪器仪表与测控技术进展大会

作者：张琦董永贵盛国俊清华大学精密仪器与机械学系

通过测量电阻抗,对一种用于光催化降解的tio2膜的光气敏响应特性进行了实验分析。采用表面镀有一对金叉指电极的PCB板作为敏感元件衬底,利用溶胶-凝胶法制备了tio2膜。记录并分析了叉指电极间的电阻抗在不同浓度乙醇气体及紫外、可见光... 详细信息

通过测量电阻抗,对一种用于光催化降解的tio2膜的光气敏响应特性进行了实验分析。采用表面镀有一对金叉指电极的PCB板作为敏感元件衬底,利用溶胶-凝胶法制备了tio2膜。记录并分析了叉指电极间的电阻抗在不同浓度乙醇气体及紫外、可见光辐照下的响应特性,并利用主成分分析方法对测量结果进行了分析。实验结果表明,电阻抗可有效反映这种用于光催化降解的tio2膜的状态,对实时监测光催化降解膜的降解过程及老化程度有实用意义。

关键词： tio2膜阻抗气敏传感器主成分分析