刘志强[1]2003年在《Ⅰ、高岭土的插层与表面有机改性及对PVC塑料的改性作用 Ⅱ、纳米中孔二氧化钛光敏化及其应用》文中研究说明本报告的第一部分的研究目的是研究煅烧高岭土和漂白高岭土表面有机改性的较佳工艺条件和它们在PVC塑料／电缆料中的应用。为此，开展了一系列的应用基础方面的研究。研究内容如下： 1、采用廉价的铝钛酸酯偶联剂，对煅烧高岭土进行表面改性，探索了较佳的改性条件，改性效果优良； 2、利用醋酸钾的吸潮性质对漂白高岭土进行化学剥片后制得超细的片层材料，经低温煅烧后得到煅烧剥片超细高岭土。对片层高岭土和煅烧剥片超细高岭土再进行表面改性，有效活化性指数高达88％； 3、将表面改性后的煅烧高岭土和漂白高岭土应用于商品PVC电缆料里，研究其对PVC电缆料的电绝缘性能和力学性能的影响，力学性能有较大提高，但体积电阻率有所下降； 4、将表面改性后的煅烧高岭土和剥片煅烧漂白高岭土应用于PVC塑料里，讨论了其对PVC塑料的电绝缘性能和力学性能的影响，力学性能和电绝缘性能都有很大提高，分别提高了33.6％和10倍，超过了J-70电缆料的要求，达到了JGD-70电缆料的要求，并且填充量可高至20份，可以进一步降低成本。 本报告的第二部分研究了TiO_2的光敏化等改性方法及其光催化性能。研究内容如下： 1、通过Sol-Gel法可以合成出具有高比表面积、孔径适宜且分布窄的锐钛矿型TiO_2粉体。在甲基橙光催化氧化脱色试验中，以P123和PEG4000为模板剂的锐钛矿型TiO_2具有较高的脱色速率，而以丙叁醇和尿素为模板剂的锐钛矿型TiO_2的脱色速率较低。 2、太阳光下复合催化剂SO_4~(2-)／TiO_2／NCF对甲基橙溶液的光催化脱色明显加快，是TiO_2的4.4倍。太阳光下的光催化脱色速率远远大于在110 W高压钠灯下的脱色速率。光敏化的光催化剂脱色速率快于相应的TiO_2或SO_4~(2-)／TiO_2的脱色速率。将二氧化钛的光敏化作用与超强酸化作用结合起来是一种提高光催化效果的有效方法。 3、利用PVC粉末制备的TiO_2粉末对甲基橙的脱色速率小于相应的Sol-Gel法制备的TiO_2粉末。 4、对于高浓度的有机染料如100mg／l的甲基橙、丁基罗丹明B和茜素红，使用
叶贤副[2]2003年在《中孔二氧化钛、二氧化锆的合成及其性能研究》文中提出自从1992年Mobil公司的科学家们成功地制备出中孔MCM-41分子筛以来，中孔材料的合成及应用一直是人们研究和关注的热点。目前，其研究的重点已逐渐向过渡金属氧化物转移，这主要得益于过渡金属氧化物本身具有的特殊物理化学性能，如光催化、作半导体等。在本论文中，我们将分两个独立的体系，分别介绍中孔二氧化钛、二氧化锆的合成及其性能研究。 1、中孔二氧化钛体系 在该体系中，我们采用光助溶胶凝胶法，成功地制备出具有特殊性能的中孔二氧化钛。相关的测试结果表明，通过光助溶胶凝胶法制备出的样品与传统方法制备的样品相比具有明显的优越性：首先，它具有更高的催化活性，它能在较短的时间里将罗丹明B完全降解；其次，它具有更低的光电响应信号，也即是它能在较高波长光的激发下产生光电信号；第叁，该样品对可见光具有明显的吸收。以上的结果表明该样品可能具有可见光催化性能。如果该假设成立，它将会大大提高太阳能的利用率。 2、中孔二氧化锆体系 在该体系中，我们采用改进后的模板合成法，制备出性能优异的中孔二氧化锆。该方法具有速度快、绿色环保、节能等优点。传统的溶胶凝胶法制备中孔二氧化锆大约需要7～20天左右的时间，而采用无水体系合成法则只要3～6小时；再者，使用该方法只需要前体、模板和稀释剂，不需要添加易挥发的稳定剂、酸性物质以期控制锆醇盐的水解速度和提高最终产品的热稳定性能。通过非水体系合成法的样品具有热稳定性高、孔结构具有明显可调性等优点。当样品在700℃处理时，仍能保持孔结构的完整；当模板与前体的摩尔比在0～1.0之间变化时，孔径随模板量的增大而出现递增趋势。
胡海[3]2007年在《泡沫金属负载纳米TiO_2的制备、表征及其光催化性能的研究》文中进行了进一步梳理光催化技术是一项环境友好的技术,在环境净化领域,特别是在治理室内空气污染领域的应用前景诱人。然而,由于纳米TiO_2颗粒细微,在气相光催化过程中易于损失,难以回收,不利于催化剂的再生和再利用,给实际应用带来了一定困难。制备负载型纳米TiO_2光催化剂,既可以解决催化剂分离回收的难题,还可以克服催化剂颗粒易团聚和稳定性差的缺点,也是应用活性组分和载体的各种功能组合来设计催化反应器的理想途径。载体的选择直接影响催化剂的活性。常用的光催化剂载体如玻璃球、玻璃纤维、活性炭、沸石、多孔陶瓷和硅胶等等,均存在一定的局限性,而泡沫金属材料作为光催化剂的载体具有热稳定性好和机械强度高等优点,它能够分散负载组分并赋予其较好的稳定性,对光能具有良好的利用率,尤其是其均匀的开孔结构具有优良的流体力学性能,作为光催化剂的载体应用于气相光催化领域有非常显着的优势。光催化剂的负载虽然可以解决回收等一系列技术问题,但是也不可避免地引起了纳米光催化剂比表面积的降低,从而降低光催化剂的活性。因此必须通过载体改性和优化负载工艺来提高载体和催化剂的比表面积,增大负载光催化剂活性点的数量,提高光催化活性。用传统方法在高温条件下制备TiO_2,不仅能耗高、光催化剂的比表面积小,而且对载体的影响大。如果能在低温条件下制备出晶相较好、活性高的TiO_2,就可以解决一系列的实用技术问题。此外,由于TiO_2的量子效率偏低且只能响应紫外光,限制了TiO_2的实际应用,可以通过对TiO_2改性提高其光催化效率和实现对可见光的响应,更充分地利用光能。本文利用泡沫镍作为载体,通过对载体进行改性和优化负载工艺,制备高活性的泡沫镍基纳米TiO_2光催化剂;通过负载具有大比表面积的中孔材料中间层,增大泡沫镍载体的比表面积,提高复合光催化剂的光催化活性和稳定性;通过低温条件制备比表面积大、光催化活性好的纳米TiO_2,减少对载体的影响;利用表面贵金属Pt沉积和过渡金属Fe3+离子掺杂等方法提高光催化剂的活性和扩展光催化剂的光谱吸收范围,提高光能的利用率。同时,结合XRD、BET、TEM、EPR、XPS和SEM等测试手段,对各种泡沫镍基复合光催化剂的负载方法和光催化性能进行了研究,对载体特性对纳米TiO_2光催化活性影响和Pt沉积与Fe3+掺杂提高TiO_2光催化活性的机理进行了讨论,对某些实用化的关键技术也进行了探讨。论文的研究内容和创新性工作包括:1.采用溶胶-凝胶法制备泡沫镍基TiO_2光催化剂,研究了泡沫镍载体的预氧化处理和TiO_2的负载次数对光催化剂结构和性能的影响。研究表明:对泡沫镍进行预氧化处理,其比表面积在400 oC到550 oC范围内随着预氧化温度的升高而增大,泡沫镍载体经550 oC预氧化处理后,比表面积较原始泡沫镍约增大一倍,因此可以增加TiO_2的负载量。预氧化处理在载体表面形成的氧化镍可以有效地阻止光生电子向金属载体的迁移,使光催化活性得到提高。经预氧化处理的泡沫镍负载TiO_2的光催化活性比未经预氧化处理的泡沫镍负载TiO_2提高近90 %。在泡沫镍上重复负载TiO_2,增加了TiO_2的负载量,但并不能持续提高光催化剂的比表面积,在重复负载2次后综合效果最佳,光催化活性较负载1次时提高近13 %。在泡沫镍上负载的TiO_2光催化剂由于泡沫镍载体中镍离子在高温加热时的扩散形成镍掺杂的TiO_2,吸收范围扩展到可见光区(λ< 520 nm),在可见光下具有较好的光催化活性。2.采用溶胶-凝胶法在泡沫镍上负载中孔二氧化硅、叁氧化二铝以及硅酸铝等中间层,制备泡沫镍基TiO_2/SiO2、TiO_2/Al2O3和TiO_2/Al2O3-SiO2等复合光催化剂。负载中间层后泡沫镍载体的比表面积急剧增大,最高可达167.2 m2 g-1,复合光催化剂的比表面积也可达到近30 m2 g-1,是未负载中间层的泡沫镍基TiO_2光催化剂比表面积的30多倍,提高了负载光催化剂活性点数量,而且中间层可以有效地阻止光生电子向金属载体的迁移,使泡沫镍基复合光催化剂的催化活性和稳定性显着提高。提高复合光催化剂对乙醛的预吸附,可以在催化剂表面附近形成污染物浓度相对较高的环境,有利于光催化反应的进行,但是增大对污染物的预吸附并不是提高光催化剂活性的必要条件,复合光催化剂比表面积的增大才是决定因素。研究结果表明:泡沫镍基复合光催化剂对乙醛的降解率由未负载中间层时照射360 min降解率为90 %提高到照射60 min可降解近100 %;光催化剂的稳定性也由未负载中间层时连续5次试验后光催化效率降低50 %以上,提高到连续10次试验后光催化效率只降低近15 %。3.用溶胶-凝胶法低温制备金红石相和锐钛矿相的纳米TiO_2和相应的泡沫镍基TiO_2光催化剂。低温制备法在室温下干燥即可形成金红石或锐钛矿相TiO_2的晶相,在相对较低的温度下加热可形成晶相较好的锐钛矿相纳米TiO_2。研究结果表明:低温制备的泡沫镍基锐钛矿相TiO_2光催化剂比金红石相TiO_2光催化剂的光催化活性高。在制备温度同为240 oC时,金红石相TiO_2光催化剂在紫外光照射420 min后乙醛的降解率只能达到40 %;而锐钛矿相TiO_2光催化剂在紫外光照射120 min后乙醛的降解率可达到近100 %。4.用光催化沉积法和热还原法在泡沫镍基TiO_2光催化剂上沉积贵金属Pt,制备泡沫镍基Pt/TiO_2光催化剂。研究表明:沉积Pt以后光催化活性显着提高,降解乙醛的速率比TiO_2光催化剂至少提高3倍以上。在本试验中Pt的沉积量为0.3 wt %时,Pt/TiO_2的光催化活性达到最高值;超过0.3 wt %以后,其光催化活性反而略有下降。由于Pt的沉积在Pt-TiO_2界面上形成了Schottky势垒,为阻止光生电子-空穴的复合提供了有效的电子捕获阱,减小了光生电子和空穴的复合率,从而提高了光催化剂的光催化活性;但是当沉积过量Pt时,金属反而有可能转变为电子-空穴对的复合中心,增大电子空穴的复合几率;同时金属对紫外光的屏蔽作用会增加,从而使得光催化剂产生的电子和空穴减少,降低了光催化活性。所以Pt在TiO_2表面的负载量应该控制在一个合适的范围内才能有效地提高催化剂活性。5.用溶胶-凝胶法制备过渡金属Fe3+掺杂的泡沫镍基Fe/TiO_2光催化剂,研究表明:掺杂Fe3+后TiO_2的吸收边随着掺杂Fe3+浓度的升高而逐渐红移,最高可达到近600 nm;锐钛矿TiO_2晶相以及泡沫镍基Fe/TiO_2光催化剂对乙醛气体的吸附并未由于掺杂而发生明显变化;在本实验中,随着掺铁量的增加Fe/TiO_2的光催化活性增加,Fe3+掺杂量为0.3 wt %时对乙醛的降解率最高,超过0.3 wt %以后其光催化活性反而略有下降,显示Fe3+的掺杂存在最佳的浓度。由于掺杂的Fe3+在TiO_2晶格中能够起到浅势捕获阱的作用,通过Fe3+的氧化和还原同时俘获光生电子和空穴,通过降低光生电子-空穴对的复合几率而提高了光催化效率;而当Fe3+的掺杂量继续增加后,电子和空穴陷阱点距离缩短,电子或空穴由体相向表相的迁移过程中遇到了更多的捕获阱,此时Fe3+反而成为间接的光生电子-空穴的复合中心,降低了光催化活性。本研究制备的泡沫镍基TiO_2光催化剂通过对载体预处理、重复负载TiO_2、负载中孔中间层和催化剂改性等方法,获得了较高的光催化活性。所开发的一系列泡沫镍基TiO_2光催化剂部分产品已经市场化,在上海博物馆青铜器库房中也获得成功的应用,取得了良好的社会和经济效益。
因博[4]2013年在《炭质光催化复合材料制备及液相有机物去除性能的研究》文中指出在环境保护领域中,采用半导体光催化材料降解溶液中有机物的反应探索已经进行了几十年。而单纯半导体金属氧化物由于其不易回收、稳定性低、可见光响应性弱、反应效率低等缺点,始终制约着该项技术向工业领域的推广。炭材料具有良好的稳定性与较强的吸附性能,同时作为催化剂载体有着广泛的应用,因此将新型炭材料与传统半导体金属氧化物进行结合,可以有效避免单纯半导体催化剂所产生的各种问题,从而为光催化材料在环境保护领域的发展提供了全新的途径,传统的以活性炭颗粒为代表的一系列炭材料为载体的复合光催化材料的产生已经证明了炭材料在此方向的优越性能。因此,本文旨在采用多种制备方法构建了一系列新型炭质光催化复合材料,并对其液相有机物去除性能进行探索。1.以微孔型沥青基球状活性炭(PSAC)为载体,钛酸四正丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法和浸渍-烧结法分别制备了TiO2/PSAC复合材料。考察了两种方法制备的复合材料对于探针有机物的光催化降解性能以及循环反应性能。结果表明,两种方法制备所得样品均为微孔材料,且具备了光催化降解有机物的活性。其中,溶胶-凝胶法所制备的TiO2/PSAC复合光催化剂在高纯氮气环境下于450℃煅烧后,TiO2晶型为锐钛矿型,并以薄膜形式涂覆在PSAC表层,其在紫外光照射下反应420min对探针有机物的去除率可达96.7%,第叁次循环反应结束后去除率仍能保持在84.0%,分别高于浸渍-烧结法制备样品的90.1%和69.1%,而纯PSAC吸附对于探针有机物的吸附去除率为55.0%。2.以7nm的SiO2为模板剂,采用硬模板法制备的中孔炭(MC)为载体,通过溶胶-凝胶法制备了TiO2/MC复合光催化剂,并考察了其对有机物大分子液相光催化去除能力。复合材料TiO2含量及其晶型结构分别通过改变前驱体组成及煅烧温度进行调节。结果表明,由于中孔炭的纳米孔限域作用,锐钛矿型的TiO2以纳米颗粒形式均匀分散在炭的网络骨架界面上,从而形成了高度分散的TiO2/MC内米复合材料。另外,复合系统中中孔吸附作用的存在,与纳米TiO2的高效光催化产生协同作用,增强了复合材料在紫外光照射下对于水溶液中有机物的去除能力。在紫外光照射下反应75min时样品对探针有机物的去除率可达89%,而最终可达93%。此外,光降解反应遵循一级反应动力学,其最大反应速率常数为0.0147min-1。3.分别以粒径为7nm与12nm的SiO2为模板剂,采用硬模板法制备孔结构不同的中孔炭MC-7以及MC-12,并通过水热法制备非金属氮元素掺杂二氧化钛中孔炭复合光催化剂。氮气吸附测试结果表明样品负载前后孔结构参数有较大程度变化,电镜结果表明氮元素掺杂并未改变样品晶体结构同时有效促进了颗粒尺寸的减小。氮元素的掺杂促使样品产生可见光区激发反应,而MC-7与MC-12相比更适合作为复合催化剂载体,其样品在吸附-光催化协同作用下75液相有机物除率可达68%。4.采用叁种结构不同的经过酸性氧化预处理的碳纳米纤维(CNFs)作为载体,以钛酸异丙酯为前驱体,通过水热法制备TiO2/CNFs复合催化剂,通过改变前驱体组成控制复合催化剂中TiO2含量。在材料复合过程中,纤维表面可以均匀负载锐钛矿型TiO2纳米颗粒,使样品在紫外光照条件下具有较好的液相有机物分子降解性能。CNFs促进了二氧化钛颗粒在其表面的分散,同时在复合材料系统中CNF所具有的吸附性能可与光催化降解作用形成协同效应。在不同CNF作为载体的复合材料中,TiO2/PCNF复合催化剂去除有机物性能高于其它。不同TiO2含量TiO2/PCNF复合催化剂中,TiO2含量80%时复合催化剂120min去除探针有机物效率最高,达到80.1%,不同煅烧温度复合催化剂中,煅烧温度500℃时复合催化剂120min内探针有机物去除效率最高,达到79.2%。在叁次循环反应后,TiO2/PCNF复合催化剂对于液相有机物去除率仍能保持80%以上5.以叁嵌段共聚物F127作为模板剂,钛酸四正丁酯为钛源,使用溶剂蒸发诱导自组装法制备了非金属元素掺杂的中孔TiO2体系。研究了样品制备过程中热处理温度、前驱体配比、氧气后处理等条件对于样品去除水溶液有机物性能的影响。结果表明,样品液相吸附性能由其孔结构决定,光催化降解性能受到晶体结构、元素掺杂含量等因素影响,当样品前驱体配比为1/1,煅烧温度700℃时具有最强的紫外光激发催化活性；当前驱体配比为3/1与4/1且经过氧气后处理时,样品表现出可见光激发响应性,同时紫外光激发响应性也有大幅提高,其对于探针有机物总去除率可分别达89.6%和89.5%。样品具有较高的稳定性,其暗反应、紫外光激发与可见光激发反应对探针有机物去除率均能在多次循环反应后保持稳定。
孙丽萍[5]2004年在《纳米TiO_2及其杂化薄膜的制备与物理化学性质研究》文中研究说明世界范围内的环境污染问题越来越受到广泛关注。光催化降解有机污染物工艺简单，成本较低，无二次污染，是最有希望的环境友好新技术。在众多的半导体光催化剂中，TiO_2以其稳定的化学性质、难溶、无毒、成本低等优点，在光催化降解和环保等领域得到了广泛的应用。本文采用溶胶一凝胶法制备了TiO_2粉体、TiO_2纳米粒子薄膜、TiO_2多孔薄膜并对薄膜进行了离子修饰和染料敏化，利用XRD、AFM、UV-Vis、IR等测试手段对薄膜进行了较全面的结构表征，以水杨酸为目标降解物，考察了TiO_2粉体、TiO_2纳米粒子薄膜、TiO_2多孔薄膜以及TiO_2复合薄膜的催化活性。研究结果表明： TiO_2粉体粒径越小，催化活性越高。采用紫外光波长为310nm时催化活性最高，照射24h后水杨酸降解率达95％。 通过在前驱物中加入PEG制备了TiO_2多孔膜，多孔膜的光催化活性高于均匀致密膜的光催化活性，随着多孔膜的层数增加，光催化活性先升后降，其中10层多孔膜的光催化活性最高。 对离子修饰的TiO_2薄膜的光催化活性研究结果表明，掺杂0.5％Zn~(2+)的TiO_2薄膜具有较高的催化活性，光照24h后，水杨酸降解了约41％。 通过分子碎片法合成了八戊(辛)氧基-2，3-萘酞菁铜，采用LB技术制备了萘酞菁铜LB膜和TiO_2粒子／萘酞菁铜的交替薄膜，考察了均匀致密的TiO_2薄膜和TiO_2多孔膜薄膜吸附戊氧基萘酞菁铜，以及TiO_2／萘酞菁铜交替膜的催化活性，结果表明，经过敏化的TiO_2薄膜和交替膜均提高了水杨酸的降解率，尤以交替膜降解率最高，光照24h后，水杨酸降解率达42％。
胡会静[6]2016年在《可见光响应型TiO_2-SiO_2/C的制备、表征及光催化性能的应用》文中研究表明以TiO_2为代表的光催化技术基于稳定性好、无二次污染等特点,被认为是一种理想的处理环境污染的方法,也是解决全球能源危机的一个重要途径。而TiO_2的光催化活性低,太阳能利用率低等缺点,限制其实际应用。在此背景下,研究和开发新型高效、太阳能利用率高的光催化材料,具有重大的现实意义和实用价值。本课题以钛酸丁酯和正硅酸乙酯为主要原材料,L-异亮氨酸为碳源和耦联剂,通过蒸发诱导自组装法制备出高活性、可见光响应型TiO_2-SiO_2/C复合光催化剂,并将其应用于光催化降解有机废水和含铀废水中。采用XPS、UV-Vis、XRD、TEM、BET、FT-IR一系列表征方法,分析C、Si共掺杂对复合光催化剂的元素组成、禁带宽度、晶体结构、形貌、孔径大小等的影响,探讨TiO_2-SiO_2/C的形成机理;研究不同的工艺条件对光催化性能的影响,优化其工艺参数,从而获得一种高效、绿色的光催化处理工业废水技术。研究结果如下:1)TiO_2-SiO_2/C复合光催化剂的形成机理:部分C取代TiO_2晶格中部分O的位置,形成Ti-C键及Ti-O-C;另外部分C包覆在TiO_2、SiO_2外层,形成多孔碳覆盖在颗粒表面。掺入的Si主要通过化学键与TiO_2联接生成Ti-O-Si键;另外,少部分为无定型SiO_2聚集在TiO_2晶界周围。表征结果分析样品的禁带宽度为2.79e V;粒径大小为4.69nm;比表面积为529.46 m2g-1;经600℃高温热处理后样品仍保持锐钛矿相;2)光催化降解罗丹明B,考察C掺杂量、p H值、焙烧温度对光催化性能的影响,并结合表征对结果进行分析。还考察了稳定性及投放量对光催化效率的影响。实验结果表明,经可见光照射80min后,C掺杂量为0.4,p H值为1.5,温度为450℃,用量为0.05g时,样品的降解率达到最高为90.46%;循环六次使用后,降解率仍保持在89-90%,说明样品稳定性良好;3)光催化还原铀酰离子,考察溶液p H值、震荡时间、反应温度、投放量对铀酰离子去除率的影响,并表征分析讨论铀酰离子溶液的去除率是否为光催化还原反应。XPS表征分析经光催化反应后铀酰离子溶液中的U(VI)离子首先被吸附,然后经光催化被还原成U(IV)。实验结果表明,溶液p H值为6,震荡时间为30min,投放量为1.0g,去除率达到最高为96.7%。
王友强[7]2010年在《中孔二氧化钛光催化剂的制备及其在有机废水处理中的应用》文中指出废水废气等有害物质严重威胁环境和人类身体健康。作为一种常用的半导体材料,二氧化钛(TiO2)在光催化降解有害物质方面发挥着独特的作用。本文采用水热的方法在不加入有机模板剂的条件下制备中孔TiO2及铈掺杂TiO2。用XRD、BET、SEM、UV-vis漫反射吸收光谱等手段对制备的TiO2进行了表征。采用甲基橙模拟废水,以紫外光为光源,测试了所制备TiO2的光催化性能。首先系统考察了制备条件(钛酸丁酯、水、乙醇、尿素、硫酸铵、乙酰丙酮的配比以及晶化时间、晶化温度、焙烧温度等)对TiO2结构及光催化性能的影响。当n(钛酸丁酯)：n(水)：n(乙醇)：n(乙酰丙酮)：n(尿素)：n(硫酸铵)=1.6：73.3：27.2：1.0：8.8：1.0时,制备的TiO2比表面积可以达到325m2／g,即使在450℃焙烧后比表面积也可以达到190 m2／g,而且具有中孔的特性,孔径集中分布在10 nm。孔径最可几分布随制备条件的变化而变化,在6-11nm不等。实验中发现：钛源水解过程对最终的TiO2活性具有显着的影响,钛酸丁酯、水、乙醇的比例合适时才能得到活性较好的TiO2。乙酰丙酮的加入对TiO2最终的形貌具有决定性的影响,由SEM图可以看出,乙酰丙酮的加入量适中(乙酰丙酮与钛酸丁酯的摩尔比为2：3)时制备的TiO2外观上为球状颗粒,且颗粒分布均匀,粒径为1.2μm左右。加入尿素可以有效提高TiO2的比表面积,且钛酸丁酯与尿素的摩尔比达到1：5.5后随着尿素量的增加,比表面积保持在125 m2／g左右。硫酸铵的加入也可以提高TiO2的比表面积,而且随硫酸铵的增加,比表面积有所增加。尿素和硫酸铵的加入影响到TiO2的结构和形态,因此对TiO2最终的活性有一定的影响,在本论文采用的实验条件下,尿素和硫酸铵的加入存在一个最佳值。XRD表明水热法制备的TiO2具有很强的锐钛矿型稳定性,即使在800℃的高温焙烧下也只有4%左右的金红石型生成。与P25相比,制备的TiO2吸光范围向可见光有一定的移动,活性测试也表明根据优化条件所制备的TiO2光催化活性达到47.8%,比DegussaP25高10%。以硝酸铈铵为铈源用水热的方法制备了铈掺杂TiO2。XRD结果表明450℃焙烧时,m (CeO2)/m (TiO2)在0-10%范围内变化时制备的铈掺杂TiO2都未出现CeO2的特征峰,仍然是锐钛矿型TiO2,这表明CeO2未进入TiO2的晶格,而是以高分散的状态分布在TiO2表面。活性测试表明：铈掺杂的TiO2对甲基橙有一定的降解能力。采用水热和沉淀的方法制备了二氧化铈,XRD结果表明,制备的二氧化铈具有明显的立方萤石晶型。
李建波[8]2014年在《PA6/TPU/MMT复合材料叶片挤出机制备及其结构性能研究》文中进行了进一步梳理聚酰胺6（PA6）具有力学强度高、耐热性和耐油性等一系列优异性能，是一种应用广泛的工程塑料。但是，因其制品存在尺寸稳定性差、吸湿性强和干态低温冲击性能差等缺点限制了它在更多领域的应用。因此，需要通过共混、填充或复合等方法对其进行改性或增强，开发更多性能优异的品种，以适应不同领域的应用需求。众所周知，成型设备和加工工艺对材料的聚集态结构、分散混合状况及材料的宏观力学性能起着至关重要的作用。有别于传统的基于剪切形变主导的以螺杆为核心的成型加工方法，叶片挤出机是基于体积拉伸形变主导作用的新型成型加工技术，实现了聚合物成型加工方法与设备由剪切形变支配到拉伸形变支配。与传统的螺杆成型加工设备相比，叶片挤出机具备体积小、低能耗及对物料的依赖性低等优点。分析和研究体积拉伸形变作用下聚合物复合体系的分散混炼效果、结晶性能、力学性能，对体积拉伸形变主导作用下的聚合物成型加工机理分析及聚合物材料先进成型加工技术及设备的发展具有重要的意义。本文选取PA6和TPU为研究对象，利用体积拉伸形变主导作用的叶片挤出机，通过调整加工过程中的工艺参数与组分参数，制备PA6/TPU复合材料。通过SEM观察PA6/TPU复合材料加工后的微结构变化，利用DSC、TGA、WAXD与DMA等手段对复合材料的结晶行为与热性能进行测试，还通过力学试验全面表征了复合材料拉伸性能、弯曲性能和冲击性能。与双螺杆挤出机相比，叶片挤出机制备PA6/TPU复合材料断裂伸长率同比增长69.3%、冲击强度同比增长43.1%，并使分散相TPU以椭球状均匀分散于基体PA6中，成功实现了加工过程中PA6/TPU复合材料的增韧。利用拉伸形变主导作用的叶片塑化技术在PA6基体中加入MMT获得了PA6/MMT增强复合材料，探讨了不同MMT含量对复合材料性能的影响。在拉伸形变作用下，MMT片层均匀分散在PA6基体中，并呈现出插层与剥离共存的结构；MMT片层导致PA6异相成核，驱使PA6的γ晶型生成；随着MMT含量增加，复合材料热变形温度有很大程度的升高，提高了材料耐热性，有利于高温场合使用。随着MMT含量的增加，PA6/MMT复合材料的储能模量、拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量不断增加，而断裂伸长率、冲击性能低于纯PA6，与纯PA6相比PA6/MMT复合材料的拉伸模量、弯曲模量分别提高了33.3%、37.6%，拉伸强度、弯曲强度分别提高了19.1%、21.1%。采用叶片挤出机制备PA6/TPU、PA6/MMT、PA6/TPU/MMT等叁种体系的复合材料，这叁种体系分别为增韧型、增强型和增强增韧型，综合对比了这叁种复合材料结构和形态、分散相分布、颗粒大小、材料热性质、热的稳定性，结果表明单一组分的加入使增强复合材料的韧性降低、增韧复合材料的强度降低。针对单一组分的加入导致复合材料某种性能缺失的问题，在PA6基体中同时加入聚氨酯弹性体和纳米蒙脱土，结合弹性体和纳米材料对PA6改性效果的特点，制备了PA6/TPU/MMT复合材料，同时提高复合材料的强度和韧性，与纯PA6相比，其拉伸模量提高了10.13%、弯曲模量提高了14.1%、断裂伸长率提高了113.7%、冲击强度提高了59.37%。结合体积拉伸形变为主导的叶片挤出机的加工特性及相应的实验结果，详细分析基于体积拉伸形变主导作用下MMT和TPU协同增强增韧PA6复合材料的性能及机理，为制备高性能的多元复合材料提供理论基础和思路，为深入研究叶片挤出机挤出过程与机理打下了良好的基础，也为叶片挤出机设备的推广应用提供了重要的理论依据。
陈庆, 曾军堂[9]2013年在《塑料填充技术研究现状及发展趋势》文中研究说明主要介绍了塑料填充技术的研究现状;并分析了无机粉体在填充料中的选择研究、粉体复合技术研究以及新产品技术;阐述了塑料填充技术存在的问题及发展方向。
参考文献：
[1]. Ⅰ、高岭土的插层与表面有机改性及对PVC塑料的改性作用 Ⅱ、纳米中孔二氧化钛光敏化及其应用[D]. 刘志强. 华东师范大学. 2003
[2]. 中孔二氧化钛、二氧化锆的合成及其性能研究[D]. 叶贤副. 哈尔滨工程大学. 2003
[3]. 泡沫金属负载纳米TiO_2的制备、表征及其光催化性能的研究[D]. 胡海. 上海交通大学. 2007
[4]. 炭质光催化复合材料制备及液相有机物去除性能的研究[D]. 因博. 华东理工大学. 2013
[5]. 纳米TiO_2及其杂化薄膜的制备与物理化学性质研究[D]. 孙丽萍. 黑龙江大学. 2004
[6]. 可见光响应型TiO_2-SiO_2/C的制备、表征及光催化性能的应用[D]. 胡会静. 东华理工大学. 2016
[7]. 中孔二氧化钛光催化剂的制备及其在有机废水处理中的应用[D]. 王友强. 郑州大学. 2010
[8]. PA6/TPU/MMT复合材料叶片挤出机制备及其结构性能研究[D]. 李建波. 华南理工大学. 2014
[9]. 塑料填充技术研究现状及发展趋势[J]. 陈庆, 曾军堂. 塑料工业. 2013
标签：有机化工论文; 光催化剂论文; 比表面积论文; 锐钛矿论文; 有机物论文; 催化剂载体论文; 纳米陶瓷论文; 光催化氧化设备论文; 纳米粒子论文; 纳米二氧化钛论文; 复合材料论文; 泡沫塑料论文; 化学反应论文;