纳米TiO_2与活性炭纤维复合材料降低室内污染物(Ⅰ)——纳米TiO_2气凝胶的制备

为了获得具有网络结构和纳米级粒子的TiO2光催化材料,使之负载到活性炭纤维(ACF)上,并在紫外光的作用下,达到有效降低室内空气中污染物的目的,以钛酸丁酯(Ti(OC4H9)4为原料,乙酸和乙酰丙酮为水解催化剂,利用Sol-Gel方法制备凝胶,并利用超临界流体干燥手段制备TiO2气凝胶.溶胶-凝胶反应溶液的配比为Ti(OR)4∶ EtOH∶ H2O∶ AcOR∶ ACACH=20∶ 40∶ 5∶ 0.2∶ 2(体积比,mL),可在120min左右得到醇凝胶.将醇凝胶置于-21℃条件下陈化1～3d,然后在12h内自然升温至室温,24h内置于超临界流体中进行干燥,可以得到具有纳米结构的TiO2气凝胶.该气凝胶可用于制备ACF/TiO2复合材料.     

超临界干燥制备木材-SiO2气凝胶复合材料及其纳米结构

采用溶胶-凝胶法和超临界干燥技术制备了木材-SiO2气凝胶,应用XRD、SEM、TFM等方法对气凝胶样品和木材-SiO2气凝胶复合材料的结构和物理性能进行了表征。结果表明：所制备SiO2气凝胶是连续网络的非晶态纳米多孔固体,其基本粒子的平均直径17～9．6nm,SiO2气凝胶与木材有良好的结合并保持木材的空隙结构。     

溶胶—凝胶法制备TiO2及其光催化性能的研究

以钛酸丁酯为原料、无水乙醇为溶剂、硝酸为抑制剂,运用正交试验法确定了溶胶—凝胶法制备TiO2的初步最优条件,运用X-射线衍射技术对所制备的TiO2粉体样品进行了表征,并以大红染料作为目标降解物,研究了制备TiO2粉体活化温度、活化时间、紫外灯照射高度、催化剂投加量以及废水pH值对光催化性能的影响。结果表明,该方法制备的TiO2为纳米级锐钛矿。制备TiO2的最佳配比条g/L、目标废水pH为4.0时,达到最佳降解效果。     

木材-纳米SiO2气凝胶复合材料结构的FTIR表征

在催化剂存在下,使正硅酸乙酯与乙醇-水溶液混合制备硅醇溶胶,迅速将其分别注入到西南桤木和紫椴木材中,令其在室温下反应100min左右得到木材-凝胶,然后采用超临界干燥技术制备木材-SiO2气凝胶。应用FTIR方法对上述溶胶-凝胶法木材-SiO2气凝胶复合材料的结构进行了表征,结果表明,复合材料的FTIR特征基本上是由木材与SiO2气凝胶谱图加合而产生的,没有得到木材与SiO2气凝胶产生化学结合的明确证据,但是观察到气凝胶中Si—OH结构信息(844cm-1);部分木材-SiO2气凝胶复合材料试样中1735cm-1吸收峰强度明显降低,说明不当的制备工艺条件有可能造成木材中半纤维素发生降解。     

纳米TiO2的制备及光催化性能研究

采用改进Sol-gel方法,制备纳米TiO2光催化剂,利用TG-DTA、XRD、TEM、BET、HPLC等分析测试手段对制备过程、样品的结构和性能进行了研究.结果表明:改进的Sol-gel法制得的光催化剂具有单分散椭球形微孔结构,而且比表面积大、粒径小且分布窄、分散性好;光催化剂的最佳制备条件为450℃煅烧2h,以染料罗丹明B水溶液为目标降解物,1 h的降解率为99.5%.     

溶胶-凝胶法制备超细TiO2的研究

用溶胶-凝胶法合成了纳米TiO2光催化剂，并使用XRD、TEM和激光粒度分析仪对样品进行表征，探讨了制备条件；反应温度、溶胶pH值、水音量对其粒径大小的影响．研究表明：400℃煅烧主要为锐钍矿相，粒子基本为球形，平均粒径70nm，没有明显的团聚现象．     

延胡索协同纳米TiO2防霉性能的研究

为实现木竹材绿色长效防霉,中草药复合纳米无机材料成为代替传统化学防霉剂的有效方法.以80％乙醇为提取溶剂对延胡索进行索氏提取,料液比1∶8,提取温度为90℃;采用溶胶凝胶法分别在450℃、550℃、650℃下焙烧制备不同晶型的纳米TiO2;以黑曲霉Aspergillus niger var.niger Tiegh为试验...     

光催化活性纳米TiO2的固定与催化降解甲基橙研究

纳米TiO2具有很好的光催化活性,对比研究了玻璃纤维、多孔硅胶、S iO2、分子筛等作为载体材料对纳米TiO2的固定,比较了各种材料对纳米TiO2的负载量及负载条件,相对来说,玻璃纤维的负载量最大。以甲基橙为模拟物,测定了各种固定化纳米TiO2的光催化性能,负载量最大的玻璃纤维表现出最好的催化活性。     

光催化活性纳米TiO2的固定与催化降解甲基橙研究

纳米TiO2具有很好的光催化活性,对比研究了玻璃纤维、多孔硅胶、SiO2、分子筛等作为载体材料对纳米TiO2的固定,比较了各种材料对纳米TiO2的负载量及负载条件,相对来说,玻璃纤维的负载量最大.以甲基橙为模拟物,测定了各种固定化纳米TiO2的光催化性能,负载量最大的玻璃纤维表现出最好的催化活性.     

氨基改性纳米纤维素气凝胶的制备及吸附性能研究

为了改善和提高纳米纤维素(CNF)气凝胶对CO₂的吸附选择性及吸附能力,采用3 -(2-氨基乙氨基)丙基甲基二甲氧基硅烷作为改性剂对球形水凝胶进行接枝改性,再经冷冻干燥制备氨基改性CNF气凝胶。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、比表面积孔隙测定仪等对气凝胶进行表征,并进行CO₂吸附/解吸测试。结果表明：改性CNF气凝胶对CO₂的吸附能力随着氮含量的增加而增加;在初始压力0.13 MPa,温度20 ℃时,CO₂吸附量最大为1.80 mmol/g,远大于未改性CNF气凝胶吸附量;经10次吸附/解吸循环,其吸附能力基本稳定,具有良好再生能力。     

Pr3+/TiO2光催化剂的制备及性能研究

采用溶胶凝胶法制备镨掺杂TiO2复合光催化剂,用透射电镜（TEM）、X射线衍射(XRD)、紫外可见光分度计(UV DRS)等对样品进行表征。以甲基橙为模拟污染物,在紫外光照射下考察样品的光催化活性。分析了镨的掺杂量、煅烧温度对光催化效率的影响。研究表明,镨的引入降低了TiO2晶型转变温度,有助于电子和空穴分离,从而提高TiO2的光催化活性。镨最佳掺杂量为05%,最佳煅烧温度为500 ℃,所制的镨掺杂TiO2复合光催化剂80 min内对甲基橙的降解率达到97%。     

硅气凝胶在木材-纳米无机质复合材料中的应用

气凝胶是一种新型的纳米多孔结构材料,具有可在纳米尺度控制和剪载的连续的三维网络结构,具有许多优异的性能和广阔的应用前案。结合气凝胶的制备过程,阐述了气凝胶的概念、性能、CO2超临界干燥工艺,探讨了硅气凝胶与木材的结合方式,随着二氧化硅气凝胶在木材科学与技术中的应用,必将给无机质复合木材的研究带来新的动力。     

聚合物／TiO2抗菌纳米复合材料的研究进展

论述抗菌材料的产生和发展,并从纳米二氧化钛（TiO2）的抗菌机理出发,分别从塑料、涂料、织物和橡胶等纳米TiO2抗菌材料．论述国内主要的关于聚合物／TiO2抗菌纳米复合材料的研究进展．并报道提高纳米TiO2抗菌性能的一些研究．指出纳米TiO2光催化复合抗菌材料将来的研究方向。     

纳米TiO2复合蜂胶与蜂胶抑菌效果比较

经甘油表面修饰纳米TiO2与蜂胶醇提取液混合制成纳米TiO2复合蜂胶,以金黄色葡萄球菌为例探讨了蜂胶醇提取液与纳米TiO2复合蜂胶的抑菌效果。结果表明:表面修饰纳米TiO2复合蜂胶的抗菌性能优于蜂胶醇提取液。     

复合纳米SO42-/TiO2-(Ag、Fe)光催化环保涂料制备及其超临界CO2喷涂研究（Ⅰ）纳米SO42-/TiO2-(Ag、Fe)光催化剂制备及其表征

本研究力图得到太阳光下具有催化活性强,光响应范围宽的纳米光催化剂,将其用于复合纳米TiO2基环保涂料,使涂膜产生自洁和净化大气的功能。用不同工艺制备纳米SO42-/TiO2,用Ag、Fe对制备的纳米TiO2粒子进行共掺杂改性,得到纳米SO42-/TiO2-(Ag、Fe)。通过光催化活性、XRD、FT-IR及DRS表征,表明用超临界CO2干燥制备的纳米SO42-/TiO2具有超强酸性质,可有效提高纳米TiO2的光量子效率,光催化活性强;用Ag、Fe共掺杂,产生了协同效应,能使纳米TiO2光吸收范围扩展到可见光区。     

纳米 TiO2光催化处理模拟苯胺废水的响应面优化试验

[目的]探讨纳米TiO2光催化处理模拟苯胺废水的最佳反应条件。[方法]采用纳米TiO2光催化降解模拟苯胺废水,以TiO2投加量、废水初始pH、光催化反应时间作为影响因素,采用Box—Behnken设计3因素3水平试验,通过响应面预测回归方程模型。[结果]回归模型线性度高,R^2达到0．9905,理论值与实际值差异小,证明了预测模型的可靠性。模拟苯胺废水降解的最优条件为：纳米TiO2投加量为100mg／L,初始pH为8．0,光催化反应时间为60min,此时苯胺去除率高达97．8％。[结论]该研究为苯胺废水的处理提供亍理论依据。     

钛盐水解制备纳米TiO2粉末的研究

以Ti(SO4)2水溶液为前驱体,NH3·H2O为沉淀剂,十二烷基苯磺酸钠(DBS)为表面活性剂,采用常温水解沉淀法制备出了纳米TiO2粉体.用XRD测试粉体的晶相组成;用TEM分析粉末的晶体形貌.研究了溶液的pH值、表面活性剂、煅烧温度等对纳米TiO2颗粒尺寸的影响.结果表明:当溶液pH值为2.0～4.0,分散剂质量分数为1.5%时,水解得到的TiO2晶粒尺寸在10～20nm之间.研究烧结过程中晶粒的变化时发现:在煅烧过程中由于DBS的包覆有效地抑制了晶粒的长大.     

纳米气凝胶与常用管道保温材料的性能对比

介绍了管道结露的原因和纳米气凝胶的特点,给出使用纳米气凝胶进行管道保温的方案,并与使用常用保温材料的方案进行对比。应用有限元分析软件,建立管道二维轴对称几何模型,模拟不同保温方案下管道的温度场分布。将管道简化为一维模型,计算各个保温方案下的管道外壁温度。在不同环境条件下,纳米气凝胶、保温橡塑、聚氨酯发泡保温材料3种保温方案的对比结果表明:达到同样保温效果时,纳米气凝胶所需的厚度最小。3种保温材料的施工性能和经济性对比结果表明:纳米气凝胶保温毛毡易于施工,省时省力,寿命长,但造价较高。采用纳米气凝胶保温方式,可以有效解决管道结露问题,节约冷量,保障管道的长期安全运行。     

离子印迹纳米TiO2对Cr（Ⅵ）的吸附特性研究

[目的]研究离子印迹纳米TiO_2对Cr(Ⅵ)的吸附特性。[方法]采用表面离子印迹技术,在醋酸溶液中以重铬酸钾为模板,以壳聚糖为单体,以KH-560为交联剂,在纳米TiO_2表面接枝制备Cr(Ⅵ)印迹聚合物,并通过扫描电镜、静态吸附平衡试验研究聚合物的结构、形貌特征及吸附特性。[结果]铬离子印迹纳米TiO_2对0.30mg/mL的铬溶液在pH2.0、振荡30min、吸附剂用量0.30g时有较好的吸附效果,吸附率可达96.2%。用13mL1.0mol/L的HCl溶液洗脱40min即可将其脱附90%以上。在此优化条件下,印迹和非印迹物的饱和吸附容量分别为47.7和23.5mg/g,印迹物的特异性吸附量为6.92mg/g,最大富集倍数为100倍。样品加标回收率为95.7%~105.2%,RSD为1.90%~5.05%。[结论]Cr(Ⅵ)印迹聚合物具有良好的吸附性能,特异性吸附显著。     

絮凝-纳米TiO2光催化氧化法处理造纸废水的研究

应用絮凝-纳米 TiO_2光催化氧化法对造纸废水进行了处理,并对其处理工艺进行了研究。讨论了在常温下,混凝过程中 Al_2(SO_4)_3的投加量和废水 pH 值以及纳米光催化氧化过程中纳米 TiO_2投加量、H_2O_2投加量和光照时间等因素对造纸废水的 COD 去除率的影响。结果表明,造纸废水的 COD 去除率达到95%以上,pH 值6.82,造纸废水的各项指标达到了排放标准。