纳米ZnO-TiO_2复合粉体制备新工艺的研究

纳米ZnO-TiO_2复合粉体制备新工艺的研究

一、纳米ZnO-TiO_2复合粉体的制备新工艺研究(论文文献综述)

朱堂龙[1](2016)在《改性纳米TiO2复合物的制备及对纺织品耐久性功能整理的研究》文中研究说明纳米TiO2在光催化上具有化学稳定,无毒无害,价格低廉等优点,故被空气净化,半导体,催化剂,纺织品功能整理等领域广泛研究。将纳米TiO2应用于纺织品上,赋予纺织品具有抗紫外性,自清洁,抗菌除臭等功能,但在纺织品上应用目前有一些缺陷,例如:(1)一般制备纳米TiO2需要高温煅烧,但纺织品不耐高温。(2)纳米TiO2带隙较宽,在紫外光下光催化效果明显,在可见光下利用率较低。(3)纳米TiO2在纺织品上的牢度不理想。基于以上问题,本文利用在低温条件下制备复合纳米材料,通过加入交联剂或接枝剂,提高其与纺织品的结合牢度,使经过纳米复合氧化物处理的纺织品具有较耐久的多功能整理效果。一、以钛酸四丁酯,乙醇,冰醋酸和水为原料,利用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,通过响应面法优化纳米TiO2溶胶凝胶低温制备工艺参数,并研究分析乙醇的用量,陈化时间和陈华温度对纳米TiO2结晶度,粒径,光催化活性的影响以及对溶胶的影响。结果表明,二次模型拟合度较好,在实验范围内,该数学回归模型具有良好的预测性,在各因素设定范围内预测最佳工艺条件为:陈化时间29h,陈化温度36℃,乙醇用量6ml,此条件下制备的纳米TiO2粉体,纳米颗粒粒径为37.4nm,在紫外光下2.5h,对亚甲基蓝的降解率为90.4%,具有良好的光催化能力。二、采用优化的制备工艺对纳米Ti O2进行改性及其掺杂,(1)分步沉淀法:加入一定量自制的纳米ZnO纳米TiO2的溶胶中,从而制备壳核结构的纳米ZnO/TiO2-1复合物。(2)元素掺杂法:加入一定量硝酸锌纳米TiO2的溶胶中,从而制备纳米ZnO/TiO2-2复合物。通过对亚甲基蓝的降解,可以确定光催化性能较好的掺入纳米ZnO,硝酸锌的比例。然后利用XRD,TEM,紫外-可见漫反射对ZnO/Ti O2-1复合物与ZnO/TiO2-2复合物进行结晶度,晶粒,外貌形态,吸收光波范围,粒径大小等表征,然后利用纳米粉体对对亚甲基蓝进行光降解来确定光催化活性。结果表明:在可见光下、紫外-可见光和紫外光,光催化降解亚甲基蓝的光催化活性顺序为:ZnO/TiO2-1(分步沉淀法)>ZnO/TiO2-2(离子掺杂法)>Ti O2。不同方法制备的ZnO/TiO2复合粉体的光催化活性都优异于单一的纳米TiO2。加入一定量的ZnO或者Zn2+,减少了纳米材料的表面空穴-电子对的复合,提高最大吸收波长,提高复合粉体对光的吸收效率。三、为了提高纳米ZnO/TiO2的分散性能及与棉织物的结合牢度,本文采用顺丁烯二酸,KH-551对复合溶胶进行改性,利用改性剂中的亲水基团与Ti4+形成螯合物限制其聚集及在棉织物上更好的结合,并通过XRD、粒度仪、红外、Zeta电位等的测试,研究这些有机物对纳米溶胶分散性的影响。结果表明:KH551对溶胶的改性最理想,所得到的纳米颗粒结晶度好、粒度仪测得的粒径小、红外显示改性成功、溶胶在酸碱性溶液中都有很好的分散性能。四、利用等离子对棉织物进行预处理,然后将改性ZnO/TiO2溶胶通过汽蒸的方法处理到棉织物上,可赋予棉织物持久优异的抗紫外线、自清洁等性能;同时与一般整理工艺进行比较,并通过XRD、SEM等对织物进行表征,得出织物光催化降解亚甲基蓝及咖啡污渍等性能。结果表明:利用等离子预处理棉织物,改性ZnO/TiO2溶胶通过浸轧-烘干-汽蒸整理工艺处理棉织物,纳米ZnO/TiO2粒子在纤维上分散均匀,且整理后的棉织物在紫外-可见光照5h后,对MB的降解率可达86.4%以上;棉织物的抗紫外系数UPF值在170.98,等级50+;处理后的棉织物具有一定的拒水性能;对咖啡污渍在紫外光照48h后的自清洁效果明显,且经过10次标准皂洗之后的织物仍有良好的光催化、抗紫外以及自清洁性能。

谢娟,夏慧莹,周昭,魏雨[2](2015)在《ZnO基双组分复合光催化剂的研究进展》文中认为ZnO的禁带宽度与TiO2相近,光催化降解机理与TiO2相同,所以ZnO本质上也是一种优良的光催化材料.近年来,有关微/纳米ZnO光催化剂的报道不断增多,但其光催化效率和光化学稳定性仍有待进一步提高.半导体复合法是改善半导体光催化剂性能的一种常用方法.本文中,笔者综述了目前ZnO基双组分复合光催化剂的研究进展,总结概括了ZnO基双组分复合物的光催化机理,并展望了ZnO基复合光催化剂的发展趋势.

杨雁博[3](2014)在《染料敏化太阳能电池光阳极致密层的研究》文中研究指明致密层对染料敏化太阳能电池(DSSC)光电性能的提高具有重要的意义。致密层的引入可以抑制导电基底上电子与电解液中I-3的电子复合。本论文是针对染料敏化太阳能电池光阳极材料致密层TiO2、ZnO的制备及性能的研究。研究了TiO2致密层的两种制备方法:以钛酸丁酯为前驱体的水热反应合成TiO2粒子并配置成溶胶制备TiO2致密层和以月桂胺盐酸盐为形貌控制剂的溶胶凝胶法直接合成TiO2溶胶制备TiO2致密层。通过比较两种方法的实验流程、所得TiO2致密层的形貌及所制成DSSC的光电转化性能,证明了该溶胶凝胶法可制得含有粒径8~10nm的锐钛矿型TiO2粒子的溶胶,且该溶胶均匀透明,利于旋涂法制膜。所得TiO2薄膜致密平整,具有良好的阻挡导电基底与电解液直接接触的作用。溶胶凝胶法制备致密层工艺简单,无需高温高压,且效果突出,得到的TiO2致密层具有良好的抑制电子复合和改善TiO2连接性的作用。制备三层TiO2致密层的染料敏化太阳能电池短路电流密度和光电转化效率分别提高了15.1%和25.6%。采用溶胶凝胶法分别制备ZnO、TiO2溶胶并旋涂制得含有三层底部ZnO致密层和两层TiO2致密层的复合致密层,引入该种ZnO/TiO2致密层的染料敏化太阳能电池短路电流密度、开路电压及光电转化效率分别提高了15.3%、3.7%和29.6%。通过电化学性能测试如交流阻抗测试、开路电压衰减测试及电池暗电流测试,进一步明确了致密层对染料敏化太阳能电池光电性能的影响。

王黎明[4](2014)在《高分散纳米TiO2的低温制备、生长控制及在棉制品上的应用》文中进行了进一步梳理由于纳米TiO2粉体粒径小、比表面大、表面能高以及特殊的表面结构,使其生长不易控制,且容易团聚,在水相或其他介质中分散不稳定。同时,一般制备的TiO2需要采用300℃以上的高温处理,才能获得结晶良好的粉体或薄膜,而这对于柔性纺织品而言是无法承受的。为了控制纳米TiO2的生长,使其能均匀分散,不易团聚,且使纳米TiO2应用于柔性纺织品时无需高温处理,也能获得结晶良好的粉体或薄膜,并能在纺织品上实现纳米粒子与纤维的坚牢结合,本文对纳米TiO2的低温制备和结晶、热晶化处理方式、掺杂改性及其在纺织品上复合多功能整理工艺、光催化性能评价方法等方面进行较深入的研究。主要研究内容和创新性成果如下一、纳米TiO2水溶胶的低温制备与结晶方式研究利用溶胶-凝胶法在过量水体系条件下低温制备了锐钛矿型TiO2水溶胶,并创新性地应用汽蒸热晶化处理方式对TiO2溶胶进行低温结晶,获得了晶型完整、高结晶度和高催化活性的纳米TiO2粉体或薄膜。同时分析和探讨了水量、pH值、反应物的滴加顺序和热晶化方式等对纳米TiO2低温结晶的影响。结果表明:当钛酸四丁酯与水的摩尔比超过1:100,在100~120℃水汽蒸体系中处理TiO2溶胶后,能使钛酸四丁酯水解得更彻底,所制得的粉体晶型更完善,结晶度高,粒径小且光催化性能好。这种低温汽蒸热晶化处理的方法无须经过高温烧结,可应用于不耐高温的纺织材料上,从而拓宽了纳米TiO2的应用领域。二、掺杂金属或非金属离子与纳米TiO2水溶胶的协同效应通过掺杂金属和非金属离子到低温制备的纳米TiO2的晶格中或负载到TiO2表面上,可在TiO2中引入缺陷或改变结晶度,使掺杂后的TiO2禁带宽度变窄,影响光生电子与光生空穴的复合,并在可见光条件下也可激发其产生光催化能力,拓宽TiO2的光响应范围。以铁、银、氮和碳等为掺杂元素,通过溶胶-凝胶一步法直接掺杂离子制备掺杂纳米TiO2,并利用它们之间的协同效应来提高TiO2的光催化活性。与未掺杂的TiO2相比,掺杂TiO2在可见光下对亚甲基蓝有很好的降解效果,且掺杂TiO2的光催化活性主要取决于掺杂离子的特性和浓度。将掺杂后的纳米TiO2处理到织物上,可赋予其较好的抗紫外线和抗菌效果。三、纳米TiO2/ZnO复合体系的制备及对其光催化性能的影响利用纳米ZnO对纳米TiO2表面进行修饰,采用直接混合法和分步沉淀法制备摩尔比为9:1的TiO2/ZnO复合粉体,比较不同方法制备的纳米复合物的结构与性能差异,分析其对紫外光、紫外-可见光及可见光下的光催化活性和自清洁性能的影响。在纳米TiO,中复合一定量的ZnO,可以使Zn2+作为电子接受体,加强了对电子的争夺,抑制了复合物表面电子-空穴对的复合,从而能导致复合物的表面产生更多的O2-和·OH,使其去除有机物的能力得到了明显的提高。研究结果显示:纳米TiO2/ZnO复合物紫外吸收边带发生了红移,且带隙能减少,使其在可见光下也可以被激发产生光催化活性。同时,利用TiO2/ZnO复合物对织物进行自清洁整理,可赋予织物在太阳光下也具有良好的光催化自清洁性能。四、低温制备的纳米TiO2生长控制及多功能整理工艺将低温制备的纳米TiO2溶胶应用于棉制品上,分析各种整理工艺对其生长控制和分散均匀性的影响,使处理后的棉织物能具有良好的抗紫外线、抗菌、自清洁和降解VOC等性能。研究表明:采用新型的汽蒸处理方式,在无分散剂存在的情况下,能控制TiO2的生长和水解反应,使其粒子在棉织物上均匀分散,不易团聚,结晶强度高于传统的焙烘和水热整理工艺,且与纤维结合有一定的坚牢度,对织物的理化性能也无明显的影响,并可防止纤维可能产生的裂化现象。同时,采用等离子技术对棉纤维表面进行预处理,使纤维表面能产生如C=O,-COOH, CH2-OH等功能性基团,从而可有效地改善纤维与整理剂TiO2的结合牢度,进一步提高织物的耐洗性,并赋予织物持久复合多功能性。本文还自主建立了在线检测VOC测试舱,研究利用特殊的传感器、基本评价装置、数据编程、在线检测仪表等组成的织物光催化性能在线VOC检测系统。这个系统可对经纳米TiO2处理后的功能棉织物降解总有机挥发物(TVOC)的性能进行实时监测,且数据可靠,周期短。与传统的采用气相色谱等检测方法相比,检测数据表现为连续测试与记录,速度是传统方法的十几倍,且能定性和定量地进行监测。

叶凤英[5](2014)在《纳米TiO2及其复合水溶胶的制备及在纺织品功能整理中的应用研究》文中进行了进一步梳理纳米TiO2因其具有光催化性、化学稳定性、紫外吸收、无毒廉价等优点,被广泛应用于空气净化,污水处理,自清洁玻璃,化妆品等领域,已成为当前最具有开发前景的绿色环保光催化剂。将纳米TiO2光催化剂应用于纺织品中,可赋予织物光催化自清洁、抗紫外线、抗菌除臭等功能,具有广泛的应用前景。但由于纳米TiO2自身对太阳光能的利用率低,并且广泛采用的湿化学方法制备二氧化钛薄膜过程中都需要后续的300℃以上的高温处理,才能获得结晶良好的二氧化钛薄膜,而高温条件不利于纳米TiO2在不耐高温的纺织品基材上结晶,且TiO2粒子与织物结合牢度差的问题,从而限制了纳米TiO2在纺织领域的应用。针对这些问题,本文对纳米TiO2的低温合成、可见光响应以及在纺织品功能整理的应用上进行了深入研究。一、利用溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯、水、冰醋酸为体系低温制备纳米TiO2水溶胶,并研究分析水的用量、pH值和热晶化方式对纳米TiO2低温结晶的影响。结果研究表明:当钛酸四丁酯与水的摩尔比为1:200,pH为12且在100130℃汽蒸体系中处理TiO2溶胶时,可得到晶型完整、分散均匀、粒径为810nm并具有高结晶度的锐钛矿型纳米TiO2,其在紫外光下照射1.5h后,对亚甲基蓝的降解率可达97.1%以上。由于这种低温汽蒸热晶化处理制备的纳米TiO2可以是粉体或是薄膜,因此可涂层在不耐高温的材料上。二、采用直接混合法和分步沉淀法制备了摩尔比为10:1的TiO2-ZnO复合粉体,该复合体可提高纳米TiO2的可见光响应。通过利用XRD、DRS、SEM、EDS等技术对复合粉体结构进行了表征,并研究了TiO2及TiO2-ZnO复合粉体在不同光源下对亚甲基蓝(MB)的降解情况。结果表明:在紫外光、紫外-可见光和可见光下,光催化降解MB实验结果的活性顺序为:TiO2/ZnO-1(直接混合法)>TiO2/ZnO-2(分步沉淀法)>TiO2。两种方法制备的TiO2-ZnO复合粉体都表现出高于单一半导体的光催化活性。由于掺入了氧化锌,减少了复合粉体表面空穴-电子对的复合以及带隙的窄化,从而导致了复合粉体对光的吸收率增强。三、将纳米TiO2溶胶作为整理剂对棉织物进行功能性整理,可赋予棉织物持久优异的抗紫外线、自清洁等性能。通过采用不同热处理方式对织物进行处理,并用XRD、SEM对其结构表征,同时测定织物光催化降解MB及红酒等污渍的自清洁性能。结果表明:采用浸轧-烘干-汽蒸整理工艺所得到的棉织物表面纳米TiO2粒子分散均匀,且结晶强度高于采用浸轧-焙烘和浸轧-烘干-水热整理工艺,同时汽蒸法整理后的棉织物,在紫外光照5h后,对MB的降解率可达88%以上;对红酒和咖啡污渍在紫外光照48h后的自清洁效果明显。并对TiO2溶胶和纳米TiO2/ZnO复合溶胶整理棉织物在太阳光下的自清洁性能以及其他性能进行研究。四、为提高棉织物与纳米TiO2的结合牢度,本文利用低温等离子体技术对棉纤维表面进行刻蚀和活化,使纤维表面能产生如C=O,-O-C=O,-COH,-COOH,CH2-OH等功能性基团。这些基团与TiO2整理液在活性基团如O、O*2作用下产生化学反应,从而有效改善纤维与整理剂的结合牢度。结果表明:经低温等离子体处理过的棉织物与纳米TiO2粒子之间结合牢固,10次水洗后的织物对红酒污渍仍具有良好的自清洁效果。

邹建光,狄剑锋[6](2013)在《纳米ZnO/CeO2抗紫外剂制备工艺研究》文中研究表明以Zn(NO3)2.6H2O、Ce(NO3)3.6H3O、(NH4)2CO3.H2O和PEG400为原料,采用直接沉淀法制备ZnO/CeO2抗紫外剂复合粉体,用XRD测试了纳米颗粒的粒径,研究了n(Zn2+)/n(Ce4+)、PEG400的用量、煅烧温度的最佳工艺,结果表明n(Zn2+)/n(Ce4+)为1∶3、PEG400用量为3mL、煅烧温度为500℃时效果最佳。

江婵[7](2012)在《低介电常数微波陶瓷材料的制备、介电性能及机理研究》文中认为低介电常数、高品质因数微波介质陶瓷材料的合成及研究是近年来的研究热点,本文制备了Sm2SiO5陶瓷,Sm4(SiO4)3陶瓷,Nd2SiO5陶瓷,Al2O3-TiO2陶瓷,MgTiO3-CaTiO3陶瓷和(Zn,Mg)TiO3-TiO2陶瓷,并用XRD、SEM、EDS和TG-DTA等多种分析测试手段及开腔谐振测试方法,研究了这些低介陶瓷的相组成、致密度和微观结构等对材料介电性能的影响,探索介电性能的演变规律,并将(Zn,Mg)TiO3-TiO2复合陶瓷用于制备多层片式陶瓷电容器(MLCC)。1.研究以非化学计量比效应合成新型的单相Sm2SiO5低介电常数微波陶瓷。当Sm2O3/SiO2摩尔比为1:1.05,在1350℃烧结4h,可得到纯的单斜Sm2SiO5相。随着温度的升高,可以得到少量的六方Sm4(SiO4)3相,并且随着温度的升高,Sm2SiO5陶瓷样品的相对密度随之增加。Sm2SiO5陶瓷在1500℃下烧结后,有优良的介电性能:εr=8.5,Q×f=64878.71GHz和τf=-37.64ppm/℃。Sm2SiO5陶瓷材料有着较宽的烧成温度范围和小的负温度系数,因此可以作为优良的介电材料用于毫米波通讯装置中。2.研究以非化学计量比效应合成新型的单相Sm4(SiO4)3低介高频微波陶瓷。发现Sm2O3-xSiO2(1.425≤x≤1.6)在1350-1600℃下烧结四个小时,均能得到纯六方Sm4(SiO4)3相。当x=1.5时,样品的介电性能: εr=9.03,Q×f=17470.76GHz (12.40GHz)和τf=-24.4ppm/℃。Sm4(SiO4)3陶瓷材料有着很宽的烧成温度范围和较小的负温度系数。3.研究以非化学计量比效应合成新型的单相Nd2SiO5低介电常数微波陶瓷。当Nd2O3/SiO2摩尔比为1:1.05,在1450℃下烧结时,第二相六方Nd4Si3O12相消失,纯单斜Nd2SiO5相出现。随着烧温的升高,Nd2SiO5陶瓷的相对密度升高。Nd2SiO5陶瓷在1500℃下烧结,介电性能: εr=7.94,Q×f=38800GHz, τf=-53ppm/℃。高自谐振频率导致低的介电常数和低的Q×f值。Nd2SiO5陶瓷有较宽的烧成温度范围,它们有潜力应用在微波被动元器件中。4.使用新颖的水基溶胶凝胶法合成0.9Al2O3-0.1TiO2包覆性纳米颗粒,用二(2-羟基丙酸)二氢氧化二铵合钛(TALH)为钛盐水基前驱体,与传统的钛醇盐sol-gel法相比,不需要乙醇做溶剂体系。本文对其制备条件进行了优化。α-Al2O3和金红石相晶粒生长指数(n)各为2.5和4,晶粒生长活化能分别为100kJ/mol和107kJ/mol。沿着晶界扩散后形成的缝合线,纳米层通过高温自组装途径生长,其微波介电性能:εr=10.4, Q×f=18000GHz, τf=-10.8ppm/℃(在1300℃烧结)和εr=13, Q×f=32000GHz, τf=45ppm/℃(又在1100℃下退火10h)。5.采用固相法合成MgTiO3-CaTiO3复合陶瓷,加入CaTiO3用来调节MgTiO3过负的频率温度系数,加入3ZnO-B2O3可以促进体系的烧结。(a) MgTiO3-CaTiO3陶瓷随着CaTiO3掺入量的增加,体系的介电常数和温度系数随之增加,品质因数随之下降,样品的介电性能与微观结构和晶相转变有着密不可分的联系。0.97MgTiO3-0.03CaTiO3在1300℃下具有优良的微波介电性能: εr=18.23, Q×f=76529GHz (7.37GHz)和τf=-34.68ppm/°C。(b)适量的ZB掺杂0.97MgTiO3-0.03CaTiO3,在降低烧温的同时,并没有明显恶化体系的介电性能。0.97MgTiO3-0.03CaTiO3+2wt.%ZB在1225℃下具有优良的微波介电性能: εr=17.96, Q×f=79346GHz (7.47GHz)和τf=-34.93ppm/°C。6.采用固相法合成(Zn,Mg)TiO3-TiO2复合陶瓷,加入TiO2用来稳定(Zn, Mg)TiO3六方相和调节谐振频率温度系数,加入3ZnO-B2O3可以促进体系的烧结,体系遵循液相烧结机理,烧结过程中有明显的晶界运动。SEM和EDS显示,在烧结过程中,游离的(Zn, Mg)TiO3颗粒会在晶界上产生偏析甚至脱溶出来分凝在晶界上。SnO2因为能阻止晶界扩张而被用做晶粒细化剂。样品的介电性能与微观结构和晶相转变有着密不可分的联系,我们发现(Zn, Mg)TiO3-0.25TiO2+1.0wt.%3ZnO-B2O3+0.1wt.%SnO2(ZMTZBS,1000°C)呈现优良的介电性能: εr=27.7, Q×f=65494GHz (6.07GHz)和τf=-8.88ppm/°C。7.用介电性能优良的ZMTZBS陶瓷粉料成功制造了具有良好电性能的多层片式陶瓷电容器。我们发现:随着电容量增加,电容器的自谐振频率和等效串联电阻相应减少,而品质因数随着频率或电容量增加而减少。

张秋红[8](2012)在《纳米ZnO的制备及其光催化性能的研究》文中提出ZnO是一种重要半导体材料,它的禁带宽度是3.2eV。作为一种重要光催化剂,是极少几个中能实现量子尺寸效应的氧化物半导体材料,近些年来得到人们广泛的研究。但是,纯纳米ZnO光催化的效率较低,很难工程化应用。所以如何提高其光催化效率成为今后研究方向的重点之一。第一部分:以醋酸锌为前驱物,草酸为络合剂,二乙醇胺为改性剂,乙醇为溶剂,制备了二乙醇胺改性的纳米ZnO催化剂,并通过XRD分析、BET分析进行了表征。实验结果表明:二乙醇胺改性的纳米ZnO光催化剂适宜的制备条件为,改性剂与氧化锌摩尔比为0.5:1,室温下把醋酸锌溶液慢慢加入到草酸的醇溶液中,凝胶温度80℃,凝胶老化1.5 h后,将得到的凝胶在500℃煅烧。光催化条件优化为,催化剂加入量0.15 g,反应时间1h。在此条件下甲基橙可以基本上完全降解。XRD表征结果表明,ZnO为六方晶系纤锌矿结构,晶型良好,无杂质。第二部分:合成了新型光催化复合材料ZnO/LQ-1,并以甲基橙为降解模型,考察了 LQ-1的添加量、凝胶温度、凝胶老化时间、煅烧温度、煅烧时间等制备条件对光催化反应的影响,确定了最佳的制备条件。LQ-1与锌摩尔比为0.5:1,凝胶温度为80℃,凝胶老化时间为1.5h,煅烧温度为600℃,煅烧时间为3 h时催化剂具有最好的光催化活性。在光催化剂用量为0.1 g,当反应时间为1 h时,所制得的ZnO/LQ-1光催化复合材料可以将甲基橙基本上完全降解。第三部分:制备了聚乙二醇改性的纳米氧化锌,并通过XRD、TG-DTA及SEM对催化剂进行了表征。以苯甲醇氧化合成苯甲醛为反应模型,考察了溶剂类型、光催化时间、催化剂用量、pH值及氧化剂类型对光催化氧化反应的的影响。结果表明:以LQ-2为溶剂,光照4 h,催化剂用量为0.01 g,pH=9,添加双氧水时,光催化氧化苯甲醇制备苯甲醛效果最好。在此条件下苯甲醇转化率达到39.17%,苯甲醛的选择性为82.99%。

尹光斌[9](2011)在《共掺杂介孔TiO2纳米晶的软化学制备、表征及其光催化性能》文中指出针对传统二氧化钛光催化剂存在的太阳光利用率低、物质形态与形貌可控性不强、热稳定性差以及量子效率低等诸多瓶颈问题,本文采用超声辅助水热法成功制备了氮掺杂、硅掺杂以及钇氮共掺杂的新型介孔二氧化钛纳米晶,由此制得产物的突出特性是兼具高活性和可控性。采用XRD、TEM、XPS、TOC、TG-DSC、FTIR及N2吸附-脱附等多种现代表征手段对制得产物进行了表征。以水中难降解偶氮染料活性艳红X-3B为目标污染物,系统评价了自制光催化剂在紫外、可见光照条件下的光催化活性,并将其与制备产物物相结构、颗粒形貌、尺寸大小、表面态性质等特性进行了有效关联,筛选出了影响光催化降解活性的主要因素。内容分为以下三个部分:第一部分,以常用的钛酸四丁酯为钛源,利用Bola型非离子表面活性剂十二烷基二胺(DADD)作为结构导向剂和氮掺杂剂,通过超声辅助水热法制得了颗粒形貌与孔径大小皆可控的氮掺杂介孔二氧化钛纳米晶。因pH值的变化导致DADD两端—NH2所带电荷发生改变,控制反应体系初始pH=9的样品光催化活性最高,紫外光下30 min对浓度为50 mg/L的X-3B水溶液的降解率达到近90%。在优选水热温度为150℃条件下制得的产物不仅具有大的比表面积,而且形成形状规整、分布均匀的双孔分布结构,通过XPS分析得出,DADD的加入形成了氮元素高度分散于结晶良好的锐钛矿二氧化钛晶格中,导致其禁带宽度变窄,为制备具有可见光响应的氮掺杂二氧化钛光催化剂提供了新的思路。第二部分,针对二氧化钛材料制备过程中热稳定性差、活性不高等问题,结合本课题组前期的工作基础,采用基于水热法的制备新工艺,以正硅酸乙酯为掺杂硅源,成功制备了高结晶度的硅掺杂介孔二氧化钛,该产物不仅具有优良的织构性能,而且热稳定性和晶型稳定性俱佳。结果表明,适量硅掺杂具有抗晶型转变和抑制晶粒生长的双重功效,通过调节硅的掺杂量和煅烧温度,实现了二氧化钛从晶型粒径到表面织构等结构参数的有效控制。在本实验条件下,选取掺硅量为5%、经450℃焙烧后制得的产物光催化活性最高,经紫外光辐射1h后,对X-3B的降解率比纯二氧化钛时提高了80%,4h后矿化度达到71.9%,掺硅5%样品在800℃高温焙烧后仍能保持较高的光催化活性。这主要归因于完善的锐钛矿晶体结构、较大的比表面积和孔容以及良好的紫外吸收特性。第三部分,通过阴阳离子共掺杂对二氧化钛进行改性已经成为研究的新方向。本文在DADD辅助水热法制备氮掺杂二氧化钛的基础上,以硝酸钇为钇源,在低温短时(150℃、8 h)的软化学条件下,成功制得了钇氮共掺杂的二氧化钛纳米混晶,有效避免了高温煅烧的后处理过程。研究发现,通过钇离子掺杂量的变化可以有效调节样品粒径的大小,而且钇氮共掺杂样品的比表面积和孔容要明显优于氮掺杂以及纯二氧化钛。掺钇量为2.0%的样品性能最佳,样品的比表面积和孔容分别达到313.5 m2/g、0.34 mL/g,紫外光辐射下15 min即可降解完90%的X-3B溶液,焙烧后可见光辐射下45 min即可基本降解完。该实验结果为阴阳离子共掺杂制备新工艺的探讨以及广谱高效地利用太阳能资源提供了简便有效的理论依据。

李海南[10](2011)在《ZnO-TiO2基微波介质陶瓷的熔盐法合成及低温烧结的研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着通信技术的快速发展,微波介质陶瓷材料迅速成为世界范围内的研究热点之一。为了降低成本,同时又要满足微波电路的高集成化和小型化的要求,众多国家加大了新型低烧微波介质材料的研制力度。钛铁矿结构的ZnO-TiO2陶瓷材料以其较低的固有烧结温度和良好的微波介电性能,成为极具发展前途的微波介质陶瓷材料之一,但由于六方相ZnTiO3存在的温度区间较窄,高温下会分解生成微波介电性能较差的Zn2TiO4,极大的限制了其进一步的发展。本文主要采用熔盐法制备出单一相的ZnTiO3粉体,并通过掺杂低熔点氧化物实现ZnO-TiO2陶瓷的低温烧结。具体如下:本文以分析纯ZnO和TiO2为原料,NaCl-KCl(摩尔比1:1)为熔盐,采用熔盐法合成了纯的ZnTiO3粉体。研究了煅烧温度、保温时间以及盐与原料的质量比等因素对粉体的合成及显微形貌的影响。结果表明:当盐与原料质量比为1:1,800℃煅烧1h后所得到的粉体显微形貌较好,晶粒生长充分,呈片状,无明显团聚,尺寸分布均匀。800℃预烧后ZnO-TiO2陶瓷在1100℃烧结2h达到致密化,体积密度可达到理论密度的96.5%,微波介电性能为:εr≈25.3,Qf≈15200 GHz,τf≈+36 ppm/℃。添加Li2CO3-B2O3、Li2CO3-B2O3-V2O5在不同温度下合成ZnO-TiO2陶瓷,并利用XRD、SEM等测试技术手段研究了ZnO-TiO2陶瓷的烧结行为、物相组成、显微形貌特征及微波介电性能等。结果表明,掺杂2wt% Li2CO3-B2O3且在930℃烧结2h的ZnO-TiO2陶瓷的体积密度获得最大值4.96g/cm3,达到理论体积密度的96%,微波介电性能为:εr≈29.8,Qf≈11050 GHz,τf≈+39ppm/℃;掺杂3wt% Li2CO3-B2O3-V2O5且在840℃烧结2h的ZnO-TiO2陶瓷可获得较高的体积密度4.99g/cm3,达到理论密度的96.5%以上,微波介电性能为:εr≈24,Qf≈22900 GHz,τf≈-4ppm/℃。

二、纳米ZnO-TiO_2复合粉体的制备新工艺研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、纳米ZnO-TiO_2复合粉体的制备新工艺研究(论文提纲范文)

(1)改性纳米TiO2复合物的制备及对纺织品耐久性功能整理的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 纳米材料背景
    1.2 纳米TiO_2概述
        1.2.1 纳米TiO_2材料
        1.2.2 纳米TiO_2光催化机理
    1.3 纳米TiO_2的制备方法
        1.3.1 气相法
        1.3.2 液相法
        1.3.3 固相法
    1.4 纳米TiO_2的掺杂及改性
        1.4.1 金属离子掺杂
        1.4.2 非金属元素掺杂
    1.5 纳米ZnO/TiO_2制备方法
        1.5.1 溶胶-凝胶法
        1.5.2 水热法
        1.5.3 共沉淀法
        1.5.4 磁控溅射法
    1.6 纳米TiO_2以及复合物在纺织品领域中的应用进展
        1.6.1 纺织品抗紫外整理
        1.6.2 纺织品自清洁整理
        1.6.3 纺织品抗菌性整理
        1.6.4 纺织品降解VOC整理
        1.6.5 其它功能整理
    1.7 本论文研究内容及创新点
        1.7.1 研究内容
        1.7.2 创新点
第二章 纳米TiO_2低温制备工艺优化研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料及仪器
        2.2.2 纳米TiO_2低温制备方法
        2.2.3 性能测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 响应面实验设计与分析
        2.3.2 纳米TiO_2表征与测试
    2.4 本章小结
第三章 纳米ZnO/TiO_2复合物的制备及其改性研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料与仪器
        3.2.2 纳米ZnO/TiO_2复合粉体的制备
        3.2.3 改性纳米ZnO/TiO_2复合溶胶的制备
        3.2.4 纳米ZnO/TiO_2复合粉体的性能测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 不同摩尔比制备的纳米ZnO/TiO_2复合粉体对光降解性能的影响
        3.3.2 纳米ZnO/TiO_2复合粉体分析
        3.3.3 纳米ZnO/TiO_2复合粉体的光催化性能研究
        3.3.4 纳米ZnO/TiO_2复合溶胶改性
    3.4 本章小结
第四章 纳米ZnO/TiO_2复合溶胶对棉织物的耐久性功能整理
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料与仪器
        4.2.2 整理棉织物工艺
        4.2.3 性能测试与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 纳米ZnO/TiO_2溶胶对棉织物的耐久性整理工艺研究
        4.3.2 ZnO/TiO_2溶胶处理棉织物后的结构及性能变化
        4.3.3 纳米ZnO/TiO_2复合溶胶处理棉织物后其它性能变化
    4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果
致谢

(2)ZnO基双组分复合光催化剂的研究进展(论文提纲范文)

1 常见 ZnO 基双组分复合光催化剂
    1.1 TiO2/ZnO 复合光催化剂
    1.2 SnO2/ZnO 复合光催化剂
    1.3 WO3/ZnO 复合光催化剂
    1.4 α-Fe2O3/ZnO 复合光催化剂
    1.5 Al2O3/ZnO 复合光催化剂
    1.6 其他 ZnO 基双组分复合光催化剂
2 ZnO基双组分复合物的光催化机理
3 结语与展望

(3)染料敏化太阳能电池光阳极致密层的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 染料敏化太阳能电池(DSSC)
        1.2.1 DSSC 的发展
        1.2.2 DSSC 的结构、工作原理及相关参数
        1.2.2.1 DSSC 的结构
        1.2.2.2 DSSC 的工作原理
        1.2.2.3 DSSC 的相关参数
    1.3 DSSC 中的电子复合反应
        1.3.1 多孔 TiO_2电极/电解液界面电子复合
        1.3.2 导电基底/电解液界面电子复合
        1.3.2.1 TiO_2致密层研究进展
        1.3.2.2 ZnO 致密层研究进展
        1.3.2.3 其他致密层
    1.4 本课题的研究意义与内容
第二章 DSSC 的制备过程及性能的表征
    2.1 实验材料及相关测试设备
        2.1.1 实验药品与原料
        2.1.2 实验设备
    2.2 DSSC 的制备工艺流程
        2.2.1 具有致密层光阳极的制备
        2.2.2 光阳极贴膜
        2.2.3 电解液配制
        2.2.4 DSSC 的组装
    2.3 DSSC 性能测试
        2.3.1 光电转化性能
        2.3.2 电化学阻抗谱
        2.3.3 开路电压衰减
        2.3.4 电池暗电流测试
第三章 TiO_2致密层的制备及对 DSSC 性能的影响
    3.1 引言
    3.2 含 TiO_2致密层光阳极的制备
        3.2.1 水热法生成 TiO_2致密层粒子
        3.2.2 溶胶凝胶法制备 TiO_2溶胶
        3.2.3 两种制备方法的结果讨论
    3.3 TiO_2致密层的最佳层数
    3.4 最优化 DSSC 的电化学分析
        3.4.1 光电转化性能
        3.4.2 交流阻抗分析
        3.4.3 开路电压衰减分析
        3.4.4 暗电流分析
    3.5 小结
第四章 复合致密层的制备及对 DSSC 性能的影响
    4.1 引言
    4.2 ZnO 致密层
        4.2.1 ZnO 溶胶粒子
        4.2.2 含 ZnO 致密层 DSSC 的光电转化性能
    4.3 ZnO/TiO_2复合致密层
        4.3.1 ZnO/TiO_2复合致密层中 TiO_2致密层的最佳层数
        4.3.2 具有最优化复合致密层 DSSC 的结果讨论
        4.3.2.1 光电转化效率
        4.3.2.2 复合致密层的作用机理
    4.4 小结
第五章 结论及展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研工作情况
致谢

(4)高分散纳米TiO2的低温制备、生长控制及在棉制品上的应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米TiO_2的结构和性能
        1.2.1 纳米TiO_2的结构
        1.2.2 纳米TiO_2光催化机理
        1.2.3 屏蔽紫外线性能
        1.2.4 双亲性
    1.3 提高TiO_2光催化性能的方法
        1.3.1 金属离子掺杂
        1.3.2 表面贵金属沉积
        1.3.3 非金属掺杂
        1.3.4 纳米TiO_2的复合改性
    1.4 纳米TiO_2的制备方法进展
        1.4.1 水热合成法
        1.4.2 水解法
        1.4.3 溶胶-凝胶法
        1.4.4 沉淀法
        1.4.5 一维TiO_2纳米材料的制备
    1.5 纳米整理剂在纺织品上的应用
        1.5.1 抗紫外线整理
        1.5.2 抗菌整理
        1.5.3 抗静电整理
        1.5.4 自清洁整理
        1.5.5 空气净化纺织品
    1.6 本论文研究意义及内容
    参考文献
第二章 纳米TiO_2水溶胶的低温制备与结晶方式研究
    2.1 引言
    2.2 实验
        2.2.1 实验试剂及仪器
        2.2.2 纳米TiO_2水溶胶低温制备方法
        2.2.3 测试和表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 溶胶-凝胶法反应机理和特点
        2.3.2 水量对低温制备TiO_2结晶的影响
        2.3.3 反应体系pH值对纳米TiO_2低温结晶及光催化性能的影响
        2.3.4 反应原料滴加顺序对纳米TiO_2低温结晶及光催化性能影响
        2.3.5 结晶热处理方式对纳米TiO_2的晶型及光催化性能的影响
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 掺杂金属或非金属离子与纳米TiO_2水溶胶的协同效应
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 实验材料与仪器
        3.2.2 纳米TiO_2水溶胶低温制备方法
        3.2.3 锐钛型纳米TiO_2的金属掺杂
        3.2.4 锐钛型纳米TiO_2的非金属掺杂
        3.2.5 测试和表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 铁离子掺杂TiO_2的结构和对光催化性能的影响
        3.3.2 银离子掺杂TiO_2的结构和对光催化性能的影响
        3.3.3 纳米TiO_2的非金属掺杂
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 纳米TiO_2/ZnO复合体系的制备及其光催化性能
    4.1 引言
    4.2 实验
        4.2.1 实验材料与仪器
        4.2.2 纳米ZnO的制备
        4.2.3 纳米TiO_2-ZnO复合粉体的制备
        4.2.4 TiO_2溶胶和TiO_2/ZnO复合溶胶整理棉织物
        4.2.5 纳米TiO_2-ZnO复合物的性能测试与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 纳米TiO_2-ZnO复合粉体的结构表征
        4.3.2 纳米TiO_2/ZnO复合粉体的光催化性能研究
        4.3.3 纳米TiO_2/ZnO复合溶胶处理棉织物后在模拟太阳光下的自清洁性能
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 低温制备的纳米TiO_2生长控制及多功能整理工艺研究
    5.1 引言
    5.2 实验
        5.2.1 实验材料及仪器
        5.2.2 织物的功能整理工艺
        5.2.3 织物性能表征和测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 棉织物表面纳米TiO_2晶型分析
        5.3.2 棉织物表面纳米TiO_2形貌分析
        5.3.3 汽蒸处理对棉织物结构和性能的影响
        5.3.4 棉织物多功能整理效果
        5.3.5 提高纳米TiO_2与棉织物耐久性结合的方式研究
        5.3.6 连续评价织物光催化性能的在线检测系统的研制
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 结论
论文创新点
致谢
读博士期间发表的学术论文、授权和申请专利

(5)纳米TiO2及其复合水溶胶的制备及在纺织品功能整理中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米 TiO_2的晶体结构及性能
        1.2.1 纳米 TiO_2的晶体结构
        1.2.2 纳米 TiO_2的性能
    1.3 纳米 TiO_2的低温合成研究进展
        1.3.1 水热法
        1.3.2 水解-沉淀法
        1.3.3 液相沉积法
        1.3.4 溶胶-凝胶法
    1.4 纳米 TiO_2的复合半导体改性研究进展
    1.5 纳米 TiO_2在纺织品多功能整理上的应用
        1.5.1 抗紫外线纺织品
        1.5.2 抗菌纺织品
        1.5.3 空气净化纺织品
        1.5.4 自清洁纺织品
    1.6 纳米 TiO_2在纺织品应用上存在的主要问题
    1.7 本论文研究内容及创新点
        1.7.1 研究内容
        1.7.2 创新点
第二章 纳米 TiO_2的低温制备和性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料与仪器
        2.2.2 纳米 TiO_2的低温制备
        2.2.3 纳米 TiO_2性能测试与表征
    2.3 纳米 TiO_2低温制备影响因素
        2.3.1 水量对纳米 TiO_2低温结晶及性能的影响
        2.3.2 pH 值对纳米 TiO_2低温结晶及性能的影响
        2.3.3 热晶化方式对纳米 TiO_2低温结晶及性能的影响
    2.4 本章小结
第三章 纳米 TiO_2-ZnO 复合物的制备及光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料与仪器
        3.2.2 纳米 ZnO 的制备
        3.2.3 纳米 TiO_2-ZnO 复合粉体的制备
        3.2.4 纳米 TiO_2-ZnO 复合粉体的性能测试与表征
    3.3 纳米 TiO_2-ZnO 复合粉体的结构表征
        3.3.1 纳米 TiO_2-ZnO 复合粉体晶型分析
        3.3.2 纳米 TiO_2-ZnO 复合粉体化学结构分析
        3.3.3 纳米 TiO_2-ZnO 复合粉体紫外-可见光响应
        3.3.4 纳米 TiO_2-ZnO 复合粉体元素含量分析
        3.3.5 纳米 TiO_2-ZnO 复合粉体形貌分析
    3.4 纳米 TiO_2/ZnO 复合粉体的光催化性能研究
        3.4.1 紫外光下纳米 TiO_2/ZnO 复合粉体的光催化性
        3.4.2 紫外-可见光下纳米 TiO_2/ZnO 复合粉体的光催化性
        3.4.3 可见光下纳米 TiO_2/ZnO 复合粉体的光催化性
    3.5 本章小结
第四章 纳米 TiO_2及其 TiO_2/ZnO 复合溶胶在纺织品多功能整理上的应用研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料与仪器
        4.2.2 棉织物整理工艺
        4.2.3 性能测试与表征
    4.3 TiO_2溶胶处理棉织物的结构及性能
        4.3.1 棉织物表面纳米 TiO_2形貌分析
        4.3.2 棉织物表面纳米 TiO_2晶型分析
        4.3.3 TiO_2溶胶处理棉织物的自清洁性能
        4.3.4 TiO_2溶胶处理棉织物的紫外线防护性能
    4.4 浸轧-预烘-汽蒸整理工艺中汽蒸条件对 TiO_2溶胶处理棉织物的自清洁性能影响
        4.4.1 汽蒸温度对负载纳米 TiO_2棉织物自清洁性能的影响
        4.4.2 汽蒸时间对负载纳米 TiO_2 棉织物自清洁性能的影响
    4.5 纳米 TiO_2/ZnO 复合溶胶处理棉织物在模拟太阳光下的自清洁性能研究
    4.6 纳米 TiO_2和 TiO_2/ZnO 复合溶胶处理棉织物的其他性能研究
    4.7 本章小结
第五章 纳米 TiO_2与棉织物结合牢度研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验材料与仪器
        5.2.2 TiO_2溶胶整理棉织物工艺
        5.2.3 耐洗性测试方法
    5.3 TiO_2溶胶整理棉织物的自清洁耐久性研究
        5.3.1 不同气体对等离子体处理棉织物的光催化耐久性的影响
        5.3.2 TiO_2溶胶整理棉织物的光催化耐久性分析
        5.3.3 TiO_2溶胶整理棉织物的自清洁耐久性分析
    5.4 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果
致谢

(6)纳米ZnO/CeO2抗紫外剂制备工艺研究(论文提纲范文)

0 引言
1 实验
    1.1 原料和仪器
    1.2 实验过程
2 结果与讨论
    2.1 实验结果
    2.2 结果分析
    2.3 XRD分析
3 结论

(7)低介电常数微波陶瓷材料的制备、介电性能及机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 电介质理论
    1.2 微波介质陶瓷的主要性能参数
        1.2.1 相对介电常数
        1.2.2 品质因数
        1.2.3 谐振频率温度系数
    1.3 低介微波陶瓷材料的研究现状
        1.3.1 Al_2O_3系
        1.3.2 ZnO-TiO_2系
        1.3.3 MgO-TiO_2系
        1.3.4 Zn_2SiO4系
        1.3.5 MgO-SiO_2系
        1.3.6 CaSiO_3系
        1.3.7 Mg_4Nb_2O_9系
    1.4 多层片式陶瓷电容器
        1.4.1 MLCC 国内外的发展现状
        1.4.2 MLCC 的发展趋势
    1.5 本论文的研究背景和研究内容
    参考文献
第二章 实验方法
    2.1 实验试剂和仪器
    2.2 陶瓷样品的制备与性能测试
        2.2.1 陶瓷样品的制备
        2.2.2 性能测试
    参考文献
第三章 Sm_2SiO_5陶瓷的合成和性能研究
    3.1 引言
    3.2 样品制备及测试
    3.3 物相分析
    3.4 SEM 和 EDS 分析
    3.5 微波介电性能研究
    3.6 小结
    参考文献
第四章 Sm_4(SiO_4)_3陶瓷的合成和性能研究
    4.1 引言
    4.2 物相分析
    4.3 SEM 和 EDS 分析
    4.4 微波介电性能研究
    4.5 小结
第五章 Nd_2SiO_5陶瓷的合成和性能研究
    5.1 引言
    5.2 样品制备及测试
    5.3 物相分析
    5.4 SEM 和 EDS 分析
    5.5 介电性能研究
        5.5.1 温度对介电性能的影响
        5.5.2 频率对 Nd_2SiO_5陶瓷介电性能的影响
    5.6 小结
    参考文献
第六章 Al_2O_3-TiO_2陶瓷的水基溶胶凝胶法合成和机理研究
    6.1 引言
    6.2 样品制备及测试
        6.2.1 陶瓷粉体颗粒的制备
        6.2.2 Al_2O_3-TiO_2陶瓷的制备
        6.2.3 测试与表征
    6.3 粉体制备条件的优化
    6.4 0.9Al_2O_3-0.1TiO_2前驱体的 TG/DSC 和 TMA 分析
    6.5 不同制备条件下粉体的物相分析
        6.5.1 不同 pH 值下粉体的物相分析
        6.5.2 不同煅烧温度下粉体的物相分析
        6.5.3 不同煅烧时间下粉体的物相分析
    6.6 晶粒生长指数和活化能计算
    6.7 不同热处理条件下粉体的 SEM 分析
        6.7.1 不同煅烧温度下粉体的 SEM 分析
        6.7.2 不同煅烧时间下粉体的 SEM 分析
    6.8 0.9Al_2O_3-0.1TiO_2陶瓷的 XRD 和介电性能分析
    6.9 小结
    参考文献
第七章 MgTiO_3-CaTiO_3陶瓷的制备和性能研究
    7.1 引言
    7.2 样品制备及测试
        7.2.1 样品制备
        7.2.2 样品测试
    7.3 MgTiO_3-CaTiO_3复合体系
        7.3.1 物相分析
        7.3.2 SEM 和 EDS 研究
        7.3.3 介电性能研究
    7.4 0.97MgTiO_3-0.03CaTiO_3的 ZB 掺杂改性研究
        7.4.1 物相分析
        7.4.2 SEM 分析
        7.4.3 0.97MgTiO_3-0.03CaTiO_3+ZB 的介电性能研究
    7.5 小结
    参考文献
第八章 (Zn,Mg)TiO_3-TiO_2陶瓷的合成和掺杂改性研究
    8.1 引言
    8.2 样品制备及测试
    8.3 (Zn0.8Mg0.2)TiO_3-zTiO_2的 XRD 分析
    8.4 微波介电性能研究
    8.5 SEM 和 EDS 分析
    8.6 对 ZMTZBS 复合陶瓷的进一步研究
        8.6.1 镁含量和烧温对 ZMTZBS (y=1.0)的影响
        8.6.2 ZB 和烧温对 ZMTZBS (x= 0.2)的影响
        8.6.3 烧温对 ZMTZBS (x= 0.2, y=1.0)+0.1 wt.% MnO_2的影响
    8.7 小结
    参考文献
第九章 用 ZMT 复合陶瓷制备 MLCC 的应用研究
    9.1 引言
    9.2 外形结构和尺寸
    9.3 MLCC 的制备和电性能测试
        9.3.1 MLCC 的制备
        9.3.2 电容器的电性能测试
    9.4 电容器截面的 SEM 和 EDS 分析
    9.5 电容器电性能分析
        9.5.1 电容量和频率对电性能的影响
        9.5.2 介质层厚度对电性能的影响
    9.7 小结
    参考文献
结论
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
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(8)纳米ZnO的制备及其光催化性能的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
创新点摘要
前言
第一章 文献综述
    1.1 纳米材料
        1.1.1 表面效应
        1.1.2 体积效应
        1.1.3 量子尺寸效应
        1.1.4 宏观量子隧道效应
        1.1.5 介电限域效应
    1.2 纳米ZnO
        1.2.1 纳米ZnO的制备方法
        1.2.1.1 物理法
        1.2.1.2 化学方法
        1.2.2 纳米ZnO的应用
    1.3 光催化剂及其光催化氧化机理
        1.3.1 半导体光催化剂
        1.3.2 纳米氧化锌光催化原理
    1.4 提高纳米氧化锌光催化性能方法
        1.4.1 颗粒细化纳米化
        1.4.2 表面贵金属沉积
        1.4.3 复合半导体
        1.4.4 掺杂改性
        1.4.5 表面无机酸处理
        1.4.6 表面光敏化
    1.5 课题研究内容及意义
        1.5.1 课题研究的主要内容
        1.5.2 课题研究的意义
第二章 实验部分
    2.1 引言
    2.2 实验试剂与仪器
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验装置图
    2.4 研究目标和研究内容
        2.4.1 研究目标
        2.4.2 研究内容
    2.5 试验方法
        2.5.1 甲基橙降解实验
        2.5.2 苯甲醇氧化分析
第三章 二乙醇胺改性的纳米ZnO制备及光催化性能研究
    3.1 掺杂二乙醇胺纳米氧化锌的制备方法
    3.2 制备工艺的优化
        3.2.1 改性剂量的优化
        3.2.2 凝胶温度的优化
        3.2.3 凝胶老化时间优化
        3.2.4 煅烧温度优化
    3.3 光催化反应的优化
        3.3.1 催化剂添加量的优化
        3.3.2 催化反应时间优化
    3.4 催化剂表征性研究
        3.4.1 二乙醇胺改性的纳米ZnO的XRD表征
        3.4.2 二乙醇胺改性的纳米ZnO的BET分析
    3.5 本章小结
第四章 新型光催化复合材料ZnO/LQ-1制备及光催化性能研究
    4.1 光催化复合材料ZnO/LQ-1的制备方法
    4.2 制备工艺的优化
        4.2.1 LQ-1量的优化
        4.2.2 凝胶温度的优化
        4.2.3 凝胶老化时间
        4.2.4 煅烧温度优化
        4.2.5 煅烧时间的优化
    4.3 光催化反应的优化
        4.3.1 催化剂添加量的优化
        4.3.2 光照时间的优化
    4.4 催化剂表征研究
    4.5 本章小结
第五章 聚乙二醇改性的纳米ZnO制备及催化性能研究
    5.1 聚乙二醇改性的纳米ZnO的制备方法
    5.2 苯甲醇氧化
    5.3 反应条件优化
        5.3.1 溶剂的选择
        5.3.2 催化剂的加入量对苯甲醇转化率的影响
        5.3.3 反应时间对苯甲醇转化率的影响
        5.3.4 反应溶液的pH值对苯甲醇转化率的影响
        5.3.5 加入氧化剂对苯甲醇转化率的影响
    5.4 催化剂表征性研究
        5.4.1 聚乙二醇改性的纳米氧化锌XRD分析
        5.4.2 聚乙二醇改性的纳米氧化锌的热重分析
        5.4.3 聚乙二醇改性的纳米氧化锌扫描电镜分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
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详细摘要

(9)共掺杂介孔TiO2纳米晶的软化学制备、表征及其光催化性能(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 TiO_2的结构特征及光催化原理
        1.1.1 TiO_2晶体结构
        1.1.2 TiO_2能带结构
        1.1.3 TiO_2光催化作用机理
    1.2 TiO_2光催化技术研究中的的主要问题
        1.2.1 量子效率低且光谱响应范围窄
        1.2.2 光催化反应动力学研究的缺陷
        1.2.3 光催化剂的易失活难回收
        1.2.4 降解污染物中间体的复杂性及其机理研究的局限性
        1.2.5 高浓度废水处理的局限性
        1.2.6 高效大型光催化反应器的设计
    1.3 纳米TiO_2制备技术的研究现状
        1.3.1 溶胶-凝胶法
        1.3.2 水热法
        1.3.3 液相沉淀法
        1.3.4 气相法
        1.3.5 超声法
    1.4 纳米TiO_2掺杂改性技术研究进展
        1.4.1 贵金属沉积
        1.4.2 离子掺杂
        1.4.3 半导体复合
        1.4.4 表面光敏化
    1.5 纳米TiO_2的应用
        1.5.1 废水处理
        1.5.2 大气净化
        1.5.3 杀菌
        1.5.4 超亲水性及自清洁
        1.5.5 太阳能电池
    1.6 论文主要研究内容及创新点
    参考文献
第二章 氮掺杂介孔TiO_2纳米晶的超声模板法制备、表征及其光催化性能
    2.1 氮掺杂TiO_2研究概述
        2.1.1 模板法制备纳米TiO_2研究概述
        2.1.2 氮掺杂TiO_2研究的兴起
        2.1.3 本章的立意及创新点
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品与仪器
        2.2.2 氮掺杂介孔TiO_2纳米晶的制备
        2.2.3 氮掺杂介孔TiO_2纳米晶的表征
        2.2.4 光催化活性评价
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 焙烧温度对TiO_2纳米晶晶型的影响
        2.3.2 BET比表面积及孔结构分析
        2.3.3 XPS分析
        2.3.4 pH值对TiO_2纳米晶性能的影响
        2.3.5 水热温度对TiO_2纳米晶性能的影响
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 热稳定性硅掺杂介孔TiO_2纳米晶的制备、表征及其光催化性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品与仪器
        3.2.2 制备流程
        3.2.3 表征手段
        3.2.4 光催化活性评价
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 掺硅量对TiO_2织构性能以及光催化活性的影响
        3.3.2 XRD分析
        3.3.3 BET比表面积及孔结构分析
        3.3.4 FT-IR分析
        3.3.5 热重-示差量热(TG-DSC)分析
        3.3.6 光催化活性分析
        3.3.7 TOC分析
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 钇、氮共掺杂介孔TiO_2纳米晶的制备、表征及其光催化性能
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品与仪器
        4.2.2 制备流程
        4.2.3 表征手段
        4.2.4 光催化活性评价
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 BET比表面积及孔结构分析
        4.3.3 FT-IR分析
        4.3.4 TEM分析
        4.3.5 XPS分析
        4.3.6 光催化活性评价
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
攻读硕士期间发表论文及其他科研成果
学位论文评阅及答辩情况表

(10)ZnO-TiO2基微波介质陶瓷的熔盐法合成及低温烧结的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
    2.1 微波介质陶瓷概况
        2.1.1 微波介质陶瓷的发展历史
        2.1.2 微波介质陶瓷的性能参数
        2.1.3 微波介质陶瓷的分类及应用
    2.2 微波介质陶瓷的低温烧结
    2.3 ZnO-Ti0_2 系微波介质陶瓷材料概述
        2.3.1 ZnO-Ti0_2 陶瓷的相结构
        2.3.2 ZnO-Ti0_2 系陶瓷的研究现状
    2.4 微波介质陶瓷粉体的合成方法研究现状
        2.4.1 固相法
        2.4.2 湿化学合成法
        2.4.3 熔盐合成法
    2.5 课题的提出及其意义
3 熔盐法制备ZnTi0_3 粉体的研究
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 实验所用原料及设备
        3.2.2 熔盐制备粉体工艺流程
        3.2.3 样品表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 预烧温度对粉体合成的影响
        3.3.2 保温时间对粉体合成的影响
        3.3.3 盐与原料的质量比对粉体合成和显微形貌的影响
    3.4 本章小结
4 ZnO-Ti0_2 系陶瓷的合成及微波介电性能
    4.1 引言
    4.2 实验
        4.2.1 实验原料及设备
        4.2.2 工艺流程
        4.2.3 样品的测试与表征
    4.3 结果分析与讨论
        4.3.1 烧结行为的研究
        4.3.2 物相结构的分析
        4.3.3 样品显微形貌的分析
        4.3.4 微波介电性能分析
    4.4 本章小结
5 ZnO-Ti0_2 陶瓷的低温烧结研究
    5.1 引言
    5.2 实验
        5.2.1 实验原料及设备
        5.2.2 助烧剂的选择及添加量
        5.2.3 工艺流程
    5.3 Li_2C0_3-B_20_3 复合掺杂ZnO-Ti0_2 陶瓷低温烧结的研究
        5.3.1 烧结行为的研究
        5.3.2 物相结构的分析
        5.3.3 显微形貌的分析
        5.3.4 微波介电性能分析
    5.4 Li_2C0_3-B_20_3-V205 复合掺杂ZnO-Ti0_2 陶瓷低温烧结的研究
        5.4.1 烧结行为的研究
        5.4.2 物相结构的分析
        5.4.3 显微形貌的分析
        5.4.4 微波介电性能分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

四、纳米ZnO-TiO_2复合粉体的制备新工艺研究(论文参考文献)

  • [1]改性纳米TiO2复合物的制备及对纺织品耐久性功能整理的研究[D]. 朱堂龙. 上海工程技术大学, 2016(01)
  • [2]ZnO基双组分复合光催化剂的研究进展[J]. 谢娟,夏慧莹,周昭,魏雨. 河北师范大学学报(自然科学版), 2015(04)
  • [3]染料敏化太阳能电池光阳极致密层的研究[D]. 杨雁博. 天津大学, 2014(05)
  • [4]高分散纳米TiO2的低温制备、生长控制及在棉制品上的应用[D]. 王黎明. 东华大学, 2014(03)
  • [5]纳米TiO2及其复合水溶胶的制备及在纺织品功能整理中的应用研究[D]. 叶凤英. 上海工程技术大学, 2014(08)
  • [6]纳米ZnO/CeO2抗紫外剂制备工艺研究[J]. 邹建光,狄剑锋. 材料导报, 2013(S1)
  • [7]低介电常数微波陶瓷材料的制备、介电性能及机理研究[D]. 江婵. 华南理工大学, 2012(11)
  • [8]纳米ZnO的制备及其光催化性能的研究[D]. 张秋红. 东北石油大学, 2012(07)
  • [9]共掺杂介孔TiO2纳米晶的软化学制备、表征及其光催化性能[D]. 尹光斌. 山东大学, 2011(04)
  • [10]ZnO-TiO2基微波介质陶瓷的熔盐法合成及低温烧结的研究[D]. 李海南. 景德镇陶瓷学院, 2011(08)

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纳米ZnO-TiO_2复合粉体制备新工艺的研究
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