一、ZnO/TiO_2纳米复合粉体的制备及耐温性能(论文文献综述)
王丹妮[1](2021)在《芳纶纳米纤维对芳纶纸基材料耐紫外老化性能改善的研究》文中提出芳纶纸基材料是由芳纶短切纤维与沉析纤维混抄而成,因其比重轻,比强度、比刚度高,抗冲击性强及优异的绝缘性能、热稳定性能等特点,广泛应用于航空航天、轨道交通、国防军事等领域,已经成为国家重要战略物资。然而,在芳纶纸基材料使用过程中,由于芳纶纤维本身的光老化行为,使其在长时间户外环境下的耐久性急剧下降,从而大幅缩减了纸基材料的使用寿命,也限制了纸基材料的进一步发展。因此,改善并提高芳纶纸基材料的耐紫外老化性能迫在眉睫。芳纶纳米纤维(ANF)作为近年来发展较为迅猛的一种高分子纳米纤维,兼具高性能芳纶纤维和纳米纤维双重优势。与宏观芳纶纤维相比,芳纶纳米纤维具有更好的紫外吸收性能和表面活性。因此,将芳纶纳米纤维引入纸基材料体系中,将有望改善其耐紫外老化性能。首先,利用DMSO/KOH/H2O体系溶解对位芳纶纤维制备ANF,通过真空辅助抽滤法将ANF分别与对位及间位芳纶短切纤维复合,探究ANF对两种纤维耐紫外老化性能的改善效果。结果表明,经长时间紫外辐射(168h)后,ANF纸的拉伸强度及模量分别由207.19 MPa、5.26 GPa降低为164.59 MPa、4.02 GPa,其保留率分别为79.37%、76.43%,由此可见ANF具有较好的耐紫外老化性能。将ANF分别与间、对位芳纶短切纤维复合,发现ANF的添加均可以提高间、对位纸基材料的耐紫外老化性能,但在复合过程中,由于对位短切纤维相较间位具有更高的刚性,酰胺键活性更低,因此对位短切纤维在ANF溶液中分散性相对较差,当材料中对位短切纤维的含量超过20 wt.%时,纤维在纸基材料内部发生明显絮聚,而间位短切纤维在材料中最高含量可达60 wt.%。其次,利用ANF溶液浸渍处理芳纶短切纤维,使ANF包覆在短切纤维表面。通过控制ANF的浸渍时间,发现当浸渍时间为10 min时,纤维的单丝拉伸强度达到最佳,为1.44 GPa,相比原短切纤维提高了 30.91%;对纤维进行紫外加速老化试验,发现经紫外辐射168 h后,经ANF包覆后纤维的强度保留率可达50.69%,相比原纤维提高了 17.96%,说明这种简单的处理方法可以有效提高单根短切纤维的力学性能,对纤维的耐紫外老化性能也有改善效果。此外,借助造纸湿法工艺将沉析纤维与包覆ANF后的短切纤维混合抄造成纸,发现经ANF包覆后纸基材料(AOP)的拉伸强度为9.41 MPa,相比原纸(OP)提高了 10.41%;经紫外辐射168 h后,AOP的强度保留率相比OP提高了 16.93%。表明ANF的处理对于单根宏观纤维及纸基材料的力学性能和耐紫外老化性能均有提升。为进一步提高芳纶纸基材料的耐紫外老化性能,在上一章基础上引入具有优异紫外光吸收性能的纳米ZnO,以ANF为模板,通过水热法使锌盐与带负电的ANF发生静电自组装从而合成ANF/ZnO复合物,对体系pH及ANF与Zn2+的比例进行调控,发现当体系pH为10且ANF与Zn2+的质量比为4:1时,ANF/ZnO的紫外光吸收效果达到最佳。将上述最佳效果配比的ANF/ZnO加入纸基材料中,结果表明当ANF/ZnO的添加量为15 wt.%时,纸基材料(ANF/ZnO(15%))性能达到最佳,其拉伸强度、断裂伸长率及模量分别为 13.45 MPa,2.36%,0.88 GPa,相比较 AOP 分别提高了 12.45%,10.02%,33.33%;随紫外辐射时间的延长,ANF/ZnO(15%)的拉伸强度及断裂伸长率呈先上升再下降的趋势,在120 h时达到最高,分别为16.96 MPa,2.75%,相比未辐射前分别提高了 26.30%,16.53%;模量值则一直呈上升趋势,当紫外辐射达到168h时,ANF/ZnO(15%)的拉伸强度、断裂伸长率及模量分别为16.73 MPa,2.7%,1.02 GPa,其保留率分别可以达到126.10%,114.41%,159.10%,表明ANF/ZnO的引入可以大幅提高芳纶纸基材料的耐紫外老化性能。
许冠杰[2](2020)在《近红外反射彩色颜料的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理近红外反射颜料是在可见光区呈现一定的色彩,近红外区具有反射性能的颜料,因其具有丰富的色彩和优异的隔热性能,具有非常广阔的市场前景。但往往具有丰富色彩的颜料近红外反射性能较差,如钴蓝颜料;而近红外反射性能好的颜料色彩不够丰富,如磷酸铝颜料,难以满足市场需求。本文拟采用离子掺杂技术,以提升普通钴蓝颜料的近红外反射率和丰富白色磷酸铝颜料的色彩为目标,研究开发制备系列环境友好、具有较高近红外反射的彩色颜料合成工艺。本文采用溶胶-凝胶法的方法制备了掺杂金属元素锌、镁、镍的复合钛钴绿颜料和掺杂金属元素钴、镍的磷酸铝颜料。并探究了其物质物相、形貌、色度、粒径大小、粒度分布和近红外反射等性能,并将所制得的颜料制成热反射涂料,对其隔热性能进行了测试。讨论了工艺条件对复合钛钴绿颜料以及掺杂磷酸铝颜料的晶体结构及性能的影响,获得了制备工艺的优化条件。在以钛酸四丁酯、硝酸钴、硝酸铝、掺杂金属的硝酸盐为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备钛钴绿颜料。实验结果表明:在最优工艺下制备出钛钴绿颜料CoTi1.2Al0.4O4,近红外反射率可达70.3%。并向其分别掺杂锌、镁、镍金属离子制备复合钛钴绿颜料Co1-xMxTiyAl2-1.33yO4(M=Zn,Mg,Ni)。随着掺杂的进行,颜料的色彩度均有所降低,但反射率均大大提升,其中掺杂了 Zn的ZnTi1.2Al0.4O4的近红外反射率最高,可以达到117.8%。在本文隔热性能实验中,ZnTi1.2Al0.4O4的隔热涂料的平衡温度比普通钴蓝颜料低16.5℃。在以硝酸铝、磷酸、掺杂金属硝酸盐为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备掺杂了钴、镍磷酸铝颜料 MxAl1-xPO4(M=Co,222Ni;x=0.0,0.01,0.05,0.1,0.2)。研究结果表明:随着掺杂的增加,掺钴颜料与掺镍系列的近红外部分的反射率均有所下降,分别从108.9%降到50.9%和59.6%,这是因为掺杂导致其禁带宽度下降。但是掺钴系列磷酸铝的颜色从白色变成紫色,颜料色彩饱和度从1.29升至37.98,掺镍系列的颜色从白色变成黄色,色彩饱和度从1.29升至37.37。随着掺杂量的增加,颜料的隔热效果变差,但仍比颜色相近的商业颜料的隔热性能好。
谢丹丹,曲晓飞,杜芳林[3](2015)在《TiO2:Eu3+空心球的制备及其光催化性能》文中研究表明以钛酸丁酯、氧化铕等为原料,采用碳球模板法,合成不同物质的量浓度Eu3+掺杂的TiO2:Eu3+(n(Eu3+)/n(Ti 4+)=0.25%1%)空心球材料。通过场发射扫描电子显微镜(SEM)、场发射透射电子显微镜(TEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等测试手段,对样品的结构、形貌和组成进行表征。并利用紫外-可见(UV-Vis)分光光度计,通过催化染料甲基橙(MO,pH=3)脱色降解实验研究空心球的光催化性能。结果表明:以碳球模板法制备的TiO2:Eu3+为空心球结构,尺寸均匀(200300nm),为锐钛矿相,适量Eu3+的掺杂并没有改变TiO2主晶相结构。当Eu3+掺杂量为0.5%时,光催化性能最好。光催化反应多次循环后,催化剂仍具有较好的结构稳定性和光催化稳定性。
张伟钢[4](2014)在《复合涂层结构与红外波段特性、兼容性及光谱选择性研究》文中研究说明红外波段分为近红外(13μm)、中红外(35μm、58μm)和远红外(814μm),不同波段具有不同的应用背景。其中近红外(13μm)主要针对1.06μm与1.54μm激光隐身,要求强吸收、低反射;中红外(35μm)主要针对高温红外隐身,要求低吸收、高反射(低发射率);中红外(58μm)要求高红外辐射(高发射率),以实现目标的辐射散热;远红外(814μm)主要针对常温红外隐身,要求低吸收、高反射(低发射率)。本文根据各波段特点展开研究:在814μm远红外大气窗口波段,基于树脂/片状金属复合涂层的微结构特征,引入一维光子结构相关理论,对上述低红外发射率复合涂层的相关理论问题进行了系统的研究;在13μm近红外波段,以Sm2O3为颜料,PU为粘合剂,制备得到了PU/Sm2O3复合涂层,系统表征了所制备涂层的近红外吸收性能与力学性能;在13μm近红外及814μm远红外波段,以青铜(bronze)粉、Al粉及Sm2O3为颜料,PU为粘合剂,制备得到了PU/(bronze&Sm2O3)及PU/(Al&Sm2O3)复合涂层,系统表征了所制备涂层的红外发射率、近红外吸收性能及力学性能;在314μm中远红外波段,以Ge及Zn S为高低折射率材料,设计并制备得到了在35μm、814μm及同时在35μm和814μm波段具有低发射率的三种Ge/Zn S一维光子结构,系统表征了所制备一维光子结构的微结构及法向光谱发射率。本文所得主要结论如下:(1)在814μm远红外大气窗口波段,建立了树脂/片状金属低红外发射率复合涂层最佳颜料含量模拟方法和红外发射率计算模型,以PU/Al、PU/bronze及PU/Ag三种树脂/片状金属复合涂层为研究对象,对上述方法和模型进行了实验验证,验证结果表明,三种涂层材料模拟值与实测值基本一致。树脂/片状金属复合涂层发射率随颜料含量呈“U”型变化规律主要是由涂层中一维光子结构的主反射峰中心波长随颜料含量增加所产生的蓝移现象引起的。随着颜料含量的增大,涂层中由一维光子结构引起的对红外辐射的反射率会由于反射峰的蓝移而产生先增大后减小的变化规律,从而导致发射率呈现先下降后升高的“U”型变化规律。树脂/片状金属复合涂层中片状金属颜料的定向对涂层的发射率具有重要影响,发射率会随着片状金属颜料定向角的增大而逐渐升高,当定向角为45o时发射率升至最高。采用不同厚度的片状Al粉复合,或以片状Al粉和片状青铜粉复合作为复合金属颜料可明显降低涂层的红外发射率。其原因在于复合金属颜料可使涂层中由一维光子结构引起的反射光谱具有明显的多重反射峰,使涂层对红外辐射的总体反射率增大,进而使涂层发射率得到明显降低。(2)在13μm近红外波段,以Sm2O3为颜料,PU为粘合剂,制备得到了PU/Sm2O3复合涂层,系统表征了涂层的近红外吸收性能与力学性能。Sm2O3的存在可使涂层具备对1.06μm与1.54μm近红外光的强吸收性能,PU的存在可使涂层表现出优越的力学性能。随Sm2O3含量及涂层厚度的增加,涂层对1.06μm与1.54μm近红外光的吸收能力明显增强、反射率明显降低。当Sm2O3含量为40 wt%,涂层厚度为90100μm时,涂层对1.06μm与1.54μm近红外光的反射率可分别低至58.7%和34.7%,随后趋于稳定。同时涂层具备良好的力学性能,涂层硬度可达5 H,附着力可达1级,柔韧性可达2 mm,耐冲击强度可达40 kg·cm。(3)在13μm近红外及814μm远红外波段,以青铜粉、Al粉及Sm2O3为颜料,PU为粘合剂,制备得到了PU/(bronze&Sm2O3)及PU/(Al&Sm2O3)复合涂层。系统表征了涂层的红外发射率、近红外吸收性能及力学性能。金属粉的存在可使涂层具备低红外发射率性能,Sm2O3的存在可使涂层具备对1.06μm与1.54μm近红外光的低反射性能,PU的存在可使涂层表现出优越的力学性能。随金属粉与Sm2O3质量比的增加,涂层中金属粉含量增加,Sm2O3含量降低,涂层导电性升高,发射率降低,同时对近红外光的吸收能力下降,使涂层对1.06μm与1.54μm近红外光的反射率增加。另外,当涂层中总颜料含量固定时,PU/(bronze&Sm2O3)复合涂层的力学性能对不同青铜粉与Sm2O3质量比并不敏感,在不同质量比下均具有良好的力学性能。而PU/(Al&Sm2O3)复合涂层的柔韧性受不同Al粉和Sm2O3质量比影响较为明显,其值可在2mm5 mm范围内进行调节。(4)在314μm中远红外波段,从理论上分析了膜系材料的折射率差及周期数对一维光子结构红外发射率的影响规律,设计并制备得到了在35μm、814μm及同时在35μm和814μm波段具有低发射率的三种Ge/Zn S一维光子结构。研究发现膜系材料的折射率差越大,发射率越低,随周期数增加,发射率降低明显,达到5周期后趋于稳定。所制备的35μm和814μm低发射率Ge/Zn S一维光子结构的发射率可分别低至0.052和0.195,表明并非只有高导电性贵金属薄膜具有低于0.1以下的超低红外发射率,采用Ge、Zn S等半导体材料,通过合理的一维光子结构设计同样可以获得低于0.1以下的超低红外发射率。所制备的Ge/Zn S一维异质结光子结构具有明显的红外光谱选择性低发射率特性,在35μm和814μm大气窗口波段的平均发射率可分别低至0.046和0.190,而在58μm非大气窗口波段的平均发射率则高至0.579,高低发射率差异可达12倍以上。
周时俊[5](2014)在《ZnO基柔性染料敏化太阳能电池的研究》文中认为本文依次采用电化学沉积、化学浴沉积法以及刮涂法在ITO-PEN衬底上制备柔性ZnO光阳极薄膜,然后将所得的ZnO光阳极薄膜组装成电池。在电化学沉积法中主要研究电解质浓度、沉积电位和沉积温度等工艺参数对ZnO膜形貌和电池性能的影响。在化学浴沉积法中主要研究沉淀剂的种类和六次甲基四胺的浓度对ZnO膜形貌和电池性能的影响。在刮涂法中主要研究Li+掺杂对电池性能的影响。主要实验内容和结果如下:(1)采用电化学沉积法制备ZnO光阳极膜。当电解质浓度为0.10M、沉积电压为-0.85V,沉积温度为60℃时,在ITO-PEN衬底上沉积球状ZnO光阳极薄膜,组装成柔性电池后,电池的开路电压为0.54V,短路电流为1.52mA·cm-2,填充因子为0.44,光电转换效率为0.37%。对该薄膜进行氨活化的处理后,电池的光电性能有所提高。活化后电池的开路电压为0.62V,短路电流为2.53mA·cm-2,填充因子为0.56,光电转换效率为0.88%。(2)采用化学浴沉积法,以醋酸锌为锌源,研究了沉淀剂六次甲基四胺、氨水和乙二胺对ZnO膜形貌和电池光电性能的影响。当沉淀剂为六次甲基四胺时,电池的光电效率最好,开路电压为0.60V,短路电流为2.65mA·cm-2,填充因子为0.70,效率为0.81%。变化六次甲基四胺的浓度分别为0.1M、0.2M、0.3M、0.4M,研究其对电池效率的影响。当六次甲基四胺浓度为0.3M,其光电效率最好,效率为1.12%,开路电压为0.60V,短路电流为2.65mA·cm-2,填充因子为0.72。(3)以Zn(N03)2·6H20和NaOH为原料,采用沉淀法制备ZnO粉体,研究不同浓度的NaOH溶液对ZnO形貌以及对电池的光电性能的影响。当NaOH浓度为0.40M,电池的开路电压为0.6V,短路电流为2.64mA·cm-2,填充因子为0.74,光电效率为1.18%。然后,采用沉淀法制备Li+掺杂ZnO粉体,用刮涂法制备Li+掺杂ZnO光阳极薄膜,组装成电池后,当Li+浓度为0.0024M时,电池的光电转换效率比没有掺杂Li+的电池有所提升,电池的开路电压为0.64V、短路电流为3.53mA·cm-2,填充因子为0.63,光电效率为1.43%;最后,对Li+掺杂ZnO膜进行氨活化的处理,当氨水的浓度为0.03M时,活化10min,氨活化能够提高电池的转换效率,电池的效率从 1.43%增大到 1.94%,其开路电压为 0.63V,短路电流为4.11mA·cm-2,填充因子为 0.75。
王元瑞[6](2013)在《以TiO2为基质复合氧化物功能材料的合成及应用研究》文中进行了进一步梳理TiO2具有非常稳定的物理和化学性质,优异的颜料性能以及较好的电学和光学性质,在颜料、精细陶瓷、塑料、橡胶、化纤、化妆品、搪瓷、陶瓷、电子材料、光催化净化以及催化剂载体等领域得到了广泛的应用。TiO2主要有金红石、锐钛矿和板钛矿三种构型。每种晶体结构决定了晶体的性质,不同晶体结构的TiO2在性能和用途上也有所不同或差异。锐钛矿型TiO2具有较好的光催化性能,已经得到了广泛和深入的研究与应用;金红石型TiO2具有较好的紫外吸收能力,是首选的无机紫外屏蔽材料;板钛矿型TiO2工业上尚未广泛应用。三种晶型的TiO2中,金红石型TiO2最为稳定,锐钛矿型和板钛矿型TiO2为亚稳定状态。锐钛矿型TiO2需在较高温度下能够向金红石型转变,但没有具体晶型转变的温度,一般在400℃1200℃的区域范围内,所以在制造金红石型TiO2的工艺中,耗能都比较高。大量的研究结果证明,在TiO2的制备中引入一些其它元素,合成以TiO2为基质的复合氧化物,能够在较低温度下直接得到金红石型TiO2,或者能降低TiO2由锐钛矿型向金红石型转变的温度。在光催化降解反应领域中,使用某些元素掺杂的TiO2复合物作为催化剂,催化性能得到明显增强,光催化效率大大提高。本文以相对价格较低的硫酸钛作为Ti的前驱体,以尿素作为沉淀剂,利用简单易行的方法合成了TiO2-SnO2、ZnO包覆金红石型TiO2-SnO2和Fe掺杂TiO2三种复合氧化物,对复合物的晶型形成、紫外吸收性能等进行了考察,以TiO2-SnO2复合物和Fe掺杂TiO2复合物作为催化剂进行光催化降解的研究。在低温水热条件下,制备了TiO2-SnO2复合氧化物。利用XRD作为手段,研究了不同n(Ti4+)/n(Sn4+)反应配比时产物晶体结构的变化情况,该比例为68时产物为金红石型TiO2结构。考察了尿素用量和反应时间对产物晶型的影响,尿素用量与产物收率之间的关系。通过SEM表征,观察在静止反应条件下,不同n(Ti4+)/n(Sn4+)时产物的形貌及分散性,并与在搅拌反应方式下的产物进行对比。利用能谱分析产物表面Ti元素与Sn元素的组成,确定TiO2-SnO2复合物中TiO2和SnO2的组成形式。对合成的TiO2-SnO2复合物、P25和锐钛矿型TiO2进行紫外吸收测试与对比,结果表明金红石结构的TiO2-SnO2复合物的紫外吸收性能最好,可以作为较好的紫外屏蔽材料。最后对TiO2-SnO2复合物晶体形成机理进行了分析。采用先均匀沉淀后高温焙烧脱水的方法,在n(Ti4+)/n(Sn4+)=6条件下,制备ZnO包覆金红石型TiO2-SnO2的复合氧化物。利用XRD考察了在不同n(Zn2+)/[n(Ti4+)+n(Sn4+)]反应配比时ZnO对金红石型TiO2-SnO2的包覆情况。当n(Zn2+)/[n(Ti4+)+n(Sn4+)]≥3时,ZnO对实现了对TiO2-SnO2完全包覆。对其进行紫外吸收测试,并与按照相同方法制备的ZnO包覆锐钛矿型TiO2、ZnO包覆SnO2、纯ZnO和纯TiO2进行对比,ZnO包覆金红石型TiO2-SnO2复合氧化物的紫外吸收能力最强。利用SEM观察产物的形貌,并通过能谱分析样品的表面组成来证明ZnO对TiO2-SnO2复合物的完全包覆。均匀沉淀法制备ZnO包覆金红石型TiO2-SnO2复合物,工艺简单、操作方便,易于工业化,产品可作为高性能紫外屏蔽材料具有很好的应用前景。分别利用氨水、尿素和NaOH作为碱源与Ti(SO4)2和Fe(NO3)3·9H2O反应制备Fe掺杂TiO2复合氧化物,然后对其焙烧后进行XRD测试,分析TiO2晶型转化的情况。在使用氨水和NaOH时,采取碱液向反应混合物中滴加或反应混合物向碱液中滴加两种不同方式进行实验研究。以尿素为碱源时,把尿素加入到反应液中充分溶解、混合均匀后在90℃下反应。对不同碱源、不同反应方式、不同n(Ti4+)/n(Fe3+)摩尔比和不同热处理温度等对产物形成晶型的影响进行了系统的研究。利用NaOH做为沉淀剂,在任何条件下均不能得到特定晶型的产物;以尿素为碱源得到的产物均为锐钛矿型;用氨水来制备Fe掺杂TiO2复合物均能获得锐钛矿和金红石混晶型的结构,产物中锐钛矿和金红石组分的量受n(Ti4+)/n(Fe3+)摩尔比和反应方式的影响。不同碱源对制备的纯TiO2结构有一定的影响,向(Ti(SO4)2中滴加NaOH时产物没有特定结构,向NaOH中滴加(Ti(SO4)2或使用氨水为沉淀剂均可以获得较为完整的锐钛矿型TiO2。TiO2中掺杂Fe后,对可见光有了不同程度的吸收。利用合成的TiO2-SnO2复合物和Fe掺杂TiO2复合物作为催化剂,利用石英玻璃管为反应器,在自然光的照射下,对甲基橙、十二烷基苯磺酸钠和造纸废液进行光催化氧化降解,并与纯TiO2和P25能进行比较。分别对TiO2-SnO2和Fe掺杂TiO2在不同组成、不同反应时间等条件下进行光催化实验研究,考察各因素对催化剂的光催化氧化性能的影响。每种复合物在合适的组成配比下具有非常理想的光催化活性。利用SEM观察TiO2-SnO2和Fe掺杂TiO2的形貌,用EDAX能谱分别检测其表面组成。对TiO2-SnO2、Fe掺杂TiO2、P25和纯TiO2进行紫外吸收性能的测试并进行对比分析。本研究中制备的TiO2-SnO2复合物和Fe掺杂TiO2复合物在光催化降解反应中表现优异,具有非常好的应用前景。
汪强虹[7](2012)在《自清洁纳米TiO2薄膜陶瓷的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理随着社会的进步和人们生活水平的提高,人们的环保意识逐渐增强。尤其是近年来SARS病毒、禽流感的肆虐更加让人们意识到居家环境、室外空气的清洁、净化,水土资源的保护等非常重要。为此人们对传统的建筑卫生陶瓷也提出了更高的要求,主要表现在陶瓷制品的抗污、自洁等方面。纳米TiO2具备优良的光催化性、超亲水性及化学稳定性,被广泛应用于污染治理、室内净化空气、自清洁涂层等方面,是近年来光化学和光催化领域研究的热点之一。本论文以钛酸丁酯为原料,在乙醇—水体系条件下,采用溶胶-凝胶法制备了稳定分散的纳米TiO2、TiO2-ZnTiO3及TiO2-Zn2TiO4溶胶,并以普通陶瓷釉面砖为基体,采用直接涂覆的方法分别制备了具有纳米TiO2、TiO2-ZnTiO3及TiO2-Zn2TiO4薄膜的自洁陶瓷。利用综合热分析(TG-DSC)、红外光谱分析(FT-IR)、X射线衍射分析(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微电镜(SEM)等现代测试表征技术,对试样的形成过程及物相、粒度及形貌特性等进行了表征。单一组成的TiO2溶胶及其薄膜研究表明:CH3COOH的加入量对TiO2溶胶的稳定性有较大影响,当CH3COOH: Ti(OC4H9)4的摩尔比为13:1时,溶胶稳定性较好,此时pH值为2.4。热处理温度主要影响TiO2的晶型结构,热处理温度300℃以下时为非晶态,400℃时生成锐钛矿型TiO2,600℃时锐钛矿和金红石共存,且金红石所占的比例约为14%,此时TiO2薄膜的亲水性和光催化活性最佳。同时讨论了光源类型、光照时间及薄膜厚度对薄膜性能的影响。根据单一成分TiO2溶胶的制备工艺及参数,制备了含TiO2-ZnTiO3及TiO2-Zn2TiO4纳米复合薄膜陶瓷砖。Zn掺入提高了锐钛矿晶相向金红石转变温度,其转变温度从600℃提高到了800℃,说明了Zn的掺杂能抑制了锐钛矿晶相向金红石转变。同时,随着Zn掺量的增加,锐钛矿型TiO2晶体衍射峰强度逐渐降低,谱峰变宽,说明Zn的掺入能抑制钛矿型TiO2晶体长大。此外,论文还研究了单一组成TiO2薄膜、TiO2-ZnTiO3及TiO2-Zn2TiO4纳米复合薄膜的相关性能,主要包括:薄膜的亲水性能及其影响因素,同时以浓度为5wt%的亚甲基蓝溶液为目标降解有机物,研究了薄膜的光催化降解有机物的能力。研究结果表明:TiO2-ZnTiO3复合薄膜优于TiO2-Zn2TiO4复合薄膜,TiO2-Zn2TiO4复合薄膜优于单一TiO2薄膜。单一的TiO2薄膜的降解效果最差,光照180min仅为60%,其次是TiO2-Zn2TiO4薄膜,降解效果最好的是TiO2-ZnTiO3薄膜,光照180min对亚甲基蓝溶液的降解率高达90%。即复合成分的TiO2薄膜比单一TiO2薄膜的性能好,钙钛矿型ZnTiO3能有效提高TiO2薄膜的性能。
孙鑫[8](2012)在《纳米ZnO/TiO2复合改性丙烯酸酯屏蔽涂料的制备与表征》文中认为本实验分为三步进行:第一步将原料选定为ZnCl2和NH3·H2O,改性剂选定为聚乙二醇(PEG)400,采用沉淀法合成纳米二氧化钛和纳米氧化锌复合粉体,并且研究了不同分散剂对纳米二氧化钛和纳米氧化锌复合物改性效果的影响。第二步将原料选定为丙烯酸、丙烯酸正丁酯,引发剂选定为过硫酸铵,采用单体滴定法合成丙烯酸酯乳液,并研究了各个反应条件对原料聚合影响规律,从而确定了反应条件。最后将改性后的纳米复合粉体与丙烯酸酯乳液低速充分分散后,制得了纳米氧化锌和纳米二氧化钛复合改性丙烯酸酯屏蔽涂料,并对涂层的抗紫外线能力以及各项力学性能进行了测试和分析,论文还对纳米涂料的研究和开发提出了一些建议。
李新丽[9](2010)在《高活性纳米TiO2复合薄膜的制备与性能研究》文中研究说明纳米TiO2是良好的半导体光催化剂,它具有优良的光催化性、双亲性、表面与界面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。基于以上特性,TiO2被广泛应用到涂料、太阳能电池、杀菌材料、污水处理、自清洁材料等多个方面,是近年来光化学和光催化领域研究的热点之一。但是,由于纳米TiO2材料对太阳光的利用率较低,光生电子和空穴的复合率较高,从而影响了它的实用价值。实验表明:对TiO2进行掺杂和修饰,可提高纳米TiO2对太阳光,特别是对可见光的吸收效率。本论文主要研究TiO2光催化剂的制备、掺杂、负载方法,并对其进行表征和催化活性评价。本论文采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2、ZnO-TiO2、Fe3+/ZnO-TiO2、ZnFe2O4-TiO2、Ag+/ZnO-TiO2和SWNTs/ZnO-TiO2粉体,用自制的旋涂制膜装置在玻璃基底上制备了纳米TiO2、ZnO-TiO2、Fe3+/ZnO-TiO2、ZnFe2O4-TiO2、Ag+/ZnO-TiO2和SWNTs/ZnO-TiO2薄膜,利用X型射线分析(XRD)、电子扫描电镜(SEM)等表征手段,对样品的物相、晶型、粒度、成份含量、形貌等特性进行了表征。以甲基橙溶液作为光降解物,比较了TiO2、TiO2-ZnO、Fe3+/ZnO-TiO2、ZnFe2O4-TiO2和SWNTs/ZnO-TiO2薄膜的光催化性,系统地研究了工艺参数对TiO2、TiO2-ZnO、Fe3+/ZnO-TiO2、ZnFe2O4-TiO2和SWNTs/ZnO-TiO2薄膜光催化性的影响。研究结果表明ZnO的复合对TiO2薄膜的光催化性起促进作用,ZnO复合量为10%的复合薄膜光催化性最佳。Fe3+、ZnFe2O4和SWNTs的掺杂可以提高薄膜的光催化性能,掺杂量影响薄膜的催化活性,当他们的掺杂量分别为1%、1.5%、1%时,性能最佳。以去离子水、苯分别作为水和油模型,研究了TiO2、ZnO-TiO2和Ag+/ZnO-TiO2薄膜的双亲性,发现在紫外光照射下,水和苯会浸润在TiO2、ZnO-TiO2、Ag+/ZnO-TiO2薄膜表面,这表明三者具有良好的双亲性,且ZnO的复合和Ag+的加入,都分别提高了TiO2薄膜的双亲性,其中当Ag+的加入量为1%和ZnO复合量为6%时,复合薄膜的双亲性最佳,其与水和苯的接触角分别为2°和1°。
李扬[10](2008)在《纳米TiO2及TiO2-ZnO光催化材料的制备与性能研究》文中认为纳米TiO2具备优良的光催化性、双亲性、机械和化学稳定性,可以广泛应用于污染治理、室内空气净化、自清洁涂层等方面,是近年来光化学和光催化领域研究的热点之一。目前,TiO2在应用中还存在光能利用率低、光激子复合率高、易发生光腐蚀等缺点,进行半导体复合可以提高TiO2的各项功能特性。本论文采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2、ZnO和TiO2-ZnO粉体,用自制的旋涂制膜装置在玻璃基底上制备了纳米TiO2、ZnO和TiO2-ZnO薄膜,利用X型射线分析(XRD)、原子力显微镜(AFM)、电子透射电镜(SEM)等表征手段,对样品的物相、晶型、粒度、成份含量、形貌、粗糙度等特性进行了表征。以甲基橙溶液作为光降解物,比较了TiO2薄膜和不同ZnO复合量的TiO2-ZnO薄膜的光催化性,系统地研究了工艺参数对TiO2、TiO2-ZnO薄膜光催化性的影响。研究结果表明ZnO的复合对TiO2薄膜的光催化性起促进作用,ZnO复合量为8%的复合薄膜光催化性最佳,此时对甲基橙溶液的降解率提高了9%。薄膜光催化性受煅烧温度、退火时间、膜层的影响,其中煅烧温度和膜层对光催化性的影响较大,退火时间影响相对较小。以苯作为油模拟物,考查了TiO2、TiO2-ZnO薄膜的亲油性,发现在紫外光照射下,水和苯会浸润在TiO2、TiO2-ZnO薄膜表面,表明两者具有良好的双亲性,且ZnO的复合提高了TiO2薄膜的双亲性,ZnO复合量为6%的复合薄膜双亲性最佳;考查了不同工艺参数制备的TiO2、TiO2-ZnO薄膜的双亲性,研究了薄膜物相、成份含量、粒径、形貌、表面粗糙度对双亲性的影响。对薄膜进行表面热处理、热水处理和HCl处理,分析讨论了各种处理方式对TiO2、TiO2-ZnO薄膜双亲性的影响。采用粘贴-撕拉法测定TiO2、TiO2-ZnO薄膜的附着力,利用SEM观测划痕处和粒子形貌,结合实验结果分析了纳米薄膜在玻璃表面的附着机制,认为薄膜与玻璃基底间的附着力的主要是由结晶粒子与基底产生的物理吸附和化学吸附作用形成,其中化学键力为主要力。研究了煅烧温度、退火时间、膜层对TiO2、TiO2-ZnO薄膜附着力的影响,对其影响规律进行理论分析。最后,用相同浓度的HCl和NaOH溶液腐蚀TiO2、TiO2-ZnO薄膜48h,考查了TiO2、TiO2-ZnO薄膜的耐酸碱腐蚀性,
二、ZnO/TiO_2纳米复合粉体的制备及耐温性能(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、ZnO/TiO_2纳米复合粉体的制备及耐温性能(论文提纲范文)
(1)芳纶纳米纤维对芳纶纸基材料耐紫外老化性能改善的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 芳纶纸基材料 |
1.1.1 芳纶纸基材料简介 |
1.1.2 芳纶纤维的结构及性能 |
1.1.3 芳纶纸基材料存在的问题及研究现状 |
1.2 芳纶纳米纤维 |
1.2.1 芳纶纳米纤维简介 |
1.2.2 芳纶纳米纤维的研究进展 |
1.3 紫外屏蔽剂的研究进展 |
1.3.1 紫外屏蔽剂简介 |
1.3.2 纳米ZnO在增强材料耐紫外老化性能方面的研究进展 |
1.4 课题研究内容及意义 |
1.4.1 课题目的及意义 |
1.4.2 课题研究内容 |
1.4.3 课题技术路线 |
2 ANF对芳纶纤维耐紫外老化性能的影响研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 实验方法 |
2.2 测试与表征 |
2.2.1 芳纶纤维及纸基材料的形貌表征 |
2.2.2 芳纶纸基材料的结晶结构表征 |
2.2.3 芳纶纸基材料的化学结构表征 |
2.2.4 芳纶纸基材料的力学性能检测 |
2.2.5 芳纶纸基材料的耐紫外老化性能检测 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 芳纶短切纤维与纳米纤维的形貌表征 |
2.3.2 芳纶纸基材料的表面形貌 |
2.3.3 芳纶纸基材料的结晶结构 |
2.3.4 芳纶纸基材料的化学结构 |
2.3.5 芳纶纸基材料的力学性能 |
2.3.6 芳纶纸基材料的耐紫外老化性能 |
2.4 小结 |
3 ANF包覆对短切纤维及纸基材料耐紫外老化性能的影响 |
3.1 实验方法 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验仪器 |
3.1.3 实验方法 |
3.2 测试与表征 |
3.2.1 ANF包覆短切纤维的表面形貌表征 |
3.2.2 ANF包覆短切纤维的结构表征 |
3.2.3 ANF包覆短切纤维的力学性能检测 |
3.2.4 ANF-芳纶纸基材料的力学性能检测 |
3.2.5 ANF-芳纶纸基材料的耐温性能 |
3.2.6 ANF包覆短切纤维及ANF-芳纶纸基材料耐紫外老化性能检测 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 ANF包覆短切纤维的微观形貌 |
3.3.2 ANF包覆短切纤维的结构表征 |
3.3.3 ANF包覆短切纤维的力学性能 |
3.3.4 ANF包覆短切纤维的耐紫外老化性能 |
3.3.5 ANF-芳纶纸基材料的力学性能 |
3.3.6 ANF-芳纶纸基材料的耐温性能 |
3.3.7 ANF-芳纶纸基材料的耐紫外老化性能 |
3.4 小结 |
4 ANF/ZnO-芳纶纸基复合材料的制备与研究 |
4.1 实验方法 |
4.1.1 实验原料 |
4.1.2 实验仪器 |
4.1.3 实验方法 |
4.2 测试方法与表征 |
4.2.1 ANF/ZnO的物化性能分析 |
4.2.2 ANF/ZnO-芳纶纸基复合材料的微观形貌表征 |
4.2.3 ANF/ZnO-芳纶纸基复合材料的结晶结构表征 |
4.2.4 ANF/ZnO-芳纶纸基复合材料的化学结构分析 |
4.2.5 ANF/ZnO-芳纶纸基复合材料的力学性能测试 |
4.2.6 ANF/ZnO-芳纶纸基复合材料的耐紫外老化性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 ANF/ZnO的物化性能分析 |
4.3.2 ANF/ZnO-芳纶纸基复合材料的微观形貌 |
4.3.3 ANF/ZnO-芳纶纸基复合材料的结晶结构 |
4.3.4 ANF/ZnO-芳纶纸基复合材料的化学结构 |
4.3.5 ANF/ZnO-芳纶纸基复合材料的力学性能 |
4.3.6 ANF/ZnO-芳纶纸基复合材料的耐紫外老化性能 |
4.4 小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 论文创新点 |
5.3 进一步研究建议 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(2)近红外反射彩色颜料的制备及性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 近红外反射颜料概述 |
1.3 颜料近红外反射机理 |
1.3.1 K-M光散射理论 |
1.3.2 能带理论基础 |
1.3.3 电荷跃迁理论 |
1.4 近红外反射颜料研究进展 |
1.5 颜料的种类及显色机理 |
1.5.1 钴蓝颜料概述 |
1.5.2 磷酸铝颜料概述 |
1.5.3 颜料的显色机理 |
1.6 钴蓝颜料与磷酸铝颜料的研究进展 |
1.6.1 钴蓝颜料近红外反射研究进展 |
1.6.2 磷酸铝颜料近红外反射研究进展 |
1.7 研究内容与目的 |
1.7.1 研究内容 |
1.7.2 研究目的 |
第二章 改性钴蓝颜料制备具有高近红外反射的彩色颜料 |
2.1 引言 |
2.2 实验试剂与设备 |
2.3 测试方法与样品的表征 |
2.4 复合钛钴绿颜料的制备和工艺流程 |
2.5 实验结果分析 |
2.5.1 不同Ti/Al对CoTi_yAl_(2-1.33y)O_4颜料的影响 |
2.5.2 不同加热方式对CoTi_(1.2)Al_(0.4)O_4反射率及粒径的影响 |
2.5.3 pH对产物反射率及晶型的影响 |
2.5.4 柠檬酸作用机理及柠檬酸与钛酸四丁酯比例的确定 |
2.5.5 琼脂作用机理及琼脂与去离子水的比例 |
2.5.6 金属离子浓度的确定 |
2.5.7 反应温度与反应时间对产物反射率的影响 |
2.5.8 煅烧温度对产物的晶型及近红外反射率的影响 |
2.5.9 不同M/Co下Co_(1-x)M_xTi_(1.2)Al_(0.4)O_4物相分析 |
2.5.10 不同M/Co对CO_(1-x)M_xTi_(1.2)Al_(0.4)O_4反射率的影响 |
2.5.11 复合钛钴绿颜料可见漫反射光谱分析 |
2.5.12 复合钛钴绿颜料CIE分析 |
2.5.13 复合钛钴绿颜料的电镜分析和能谱分析 |
2.5.14 复合钛钴绿颜料隔热性能测试 |
2.6 本章小结 |
第三章 有色金属掺杂AlPO_4制备彩色颜料 |
3.1 引言 |
3.2 实验试剂与设备 |
3.3 测试方法与样品的表征 |
3.4 掺杂磷酸铝颜料的制备方法和工艺流程 |
3.5 实验结果分析 |
3.5.1 煅烧温度对磷酸铝的结构及反射性能研究 |
3.5.2 不同pH对磷酸铝及其掺杂颜料影响 |
3.5.3 不同磷铝比对掺杂磷酸铝颜料的影响 |
3.5.4 钴、镍掺杂磷酸铝颜料的NIR反射分析 |
3.5.5 钴、镍掺杂磷酸铝颜料的物相分析 |
3.5.6 钴、镍掺杂磷酸铝的颜料的颜色分析 |
3.5.7 钴、镍掺杂磷酸铝颜料的电镜分析及能谱分析 |
3.5.8 钴、镍掺杂磷酸铝颜料的隔热分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
参考文献 |
个人筒历 |
(3)TiO2:Eu3+空心球的制备及其光催化性能(论文提纲范文)
1实验部分 |
1.1材料与仪器 |
1.2实验方法 |
1.2.1碳球模板的制备 |
1.2.2不同浓度Eu3+掺杂TiO2:Eu3+空心球材料的制备 |
1.2.3催化性能测试 |
2结果与讨论 |
2.1形貌结构分析 |
2.2紫外-可见漫反射分析 |
2.3光催化性能分析 |
3结论 |
(4)复合涂层结构与红外波段特性、兼容性及光谱选择性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 红外隐身机理 |
1.2 红外隐身方法 |
1.2.1 降低目标红外发射率 |
1.2.2 降低目标表面温度 |
1.3 低红外发射率材料研究现状 |
1.3.1 纳米复合薄膜 |
1.3.2 单层(多层)膜结构材料 |
1.3.3 树脂/金属复合涂层 |
1.3.4 树脂/半导体复合涂层 |
1.3.5 核壳结构材料 |
1.3.6 一维光子结构及理论 |
1.4 红外与多频谱兼容材料研究现状 |
1.4.1 红外与可见光兼容材料 |
1.4.2 红外与激光兼容材料 |
1.4.3 红外与雷达兼容材料 |
1.5 发展趋势 |
1.6 本文的研究思路及研究内容 |
1.6.1 研究思路 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 技术路线 |
第二章 实验部分 |
2.1 原料 |
2.2 8~14 μm低红外发射率树脂/金属复合涂层的制备与测试 |
2.3 1.06 μm与 1.54 μm近红外吸收涂层的制备与测试 |
2.4 1.06 μm与 1.54 μm低反射和 8~14 μm低发射率兼容涂层的制备与测试 |
2.5 3~14 μm红外光谱选择性低发射率一维光子结构的制备与测试 |
第三章 一维光子结构理论与 8~14 μm低发射率涂层相关机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 涂层的微结构特征 |
3.3 涂层最佳颜料含量模拟方法 |
3.3.1 PU/Al复合涂层最佳颜料含量模拟及验证 |
3.3.2 PU/bronze复合涂层最佳颜料含量模拟及验证 |
3.3.3 PU/Ag复合涂层最佳颜料含量模拟及验证 |
3.4 涂层发射率预测模型 |
3.4.1 涂层发射率预测模型的建立 |
3.4.2 涂层发射率预测模型的实验验证 |
3.5 颜料含量对涂层发射率的影响机制 |
3.6 颜料定向对涂层发射率的影响机制 |
3.7 复合颜料对降低涂层发射率的作用机理 |
3.8 本章小结 |
第四章 1.06 μm与 1.54 μm近红外吸收涂层的制备及性能表征 |
4.1 引言 |
4.1.1 激光隐身基本理论 |
4.1.2 近红外吸收材料研究现状 |
4.2 原材料的近红外吸收性能 |
4.2.1 近红外吸收颜料的选择 |
4.2.2 纯PU涂层及Al板的近红外反射光谱 |
4.3 PU/Sm2O3复合涂层的微结构观察 |
4.4 PU/Sm2O3复合涂层的近红外吸收性能 |
4.4.1 Sm2O3含量对PU/Sm2O3复合涂层的近红外吸收性能的影响 |
4.4.2 涂层厚度对PU/Sm2O3复合涂层的近红外吸收性能的影响 |
4.5 PU/Sm2O3复合涂层的力学性能 |
4.6 PU/Sm2O3复合涂层的激光隐身性能分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 1.06 μm与 1.54 μm低反射和 8~14 μm低发射率兼容涂层的制备及性能表征 |
5.1 引言 |
5.2 Sm2O3粉体的红外透明性分析 |
5.3 PU/(bronze & Sm2O3)复合涂层的性能表征 |
5.3.1 PU/(bronze & Sm2O3)复合涂层的微结构观察 |
5.3.2 PU/(bronze & Sm2O3)复合涂层的红外发射率与近红外吸收性能 |
5.3.3 PU/(bronze & Sm2O3)复合涂层的力学性能 |
5.4 PU/(Al & Sm2O3)复合涂层的性能表征 |
5.4.1 PU/(Al & Sm2O3)复合涂层的微结构观察 |
5.4.2 PU/(Al & Sm2O3)复合涂层的红外发射率与近红外吸收性能 |
5.4.3 PU/(Al & Sm2O3)复合涂层的力学性能 |
5.5 PU/(金属 & Sm2O3)复合涂层性能的比较及成因分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 3~14 μm红外光谱选择性低发射率涂层的结构设计及性能探索 |
6.1 引言 |
6.2 低红外发射率一维光子结构的设计 |
6.2.1 8~14 μm波段低红外发射率一维光子结构的设计 |
6.2.2 3~5 μm波段低红外发射率一维光子结构的设计 |
6.2.3 3~14 μm红外光谱选择性低发射率一维异质结光子结构的设计 |
6.3 低红外发射率一维光子结构的性能探索 |
6.3.1 8~14 μm波段低红外发射率一维光子结构的微结构及发射率性能 |
6.3.2 3~5 μm波段低红外发射率一维光子结构的微结构及发射率性能 |
6.3.3 3~14 μm红外光谱选择性低发射率一维异质结光子结构的微结构及发射率性能 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 本文主要创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(5)ZnO基柔性染料敏化太阳能电池的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 染料敏化太阳能电池(DSSC)的结构及工作原理 |
2.2 柔性基板 |
2.2.1 金属箔基板 |
2.2.2 柔性高分子薄膜基板 |
2.3 ITO-PEN衬底光阳极的制备工艺 |
2.4 表征染料敏化太阳能电池的各参数 |
2.5 ZnO纳米晶染料敏化太阳能电池的研究进展 |
2.5.1 ZnO的结构及其性质 |
2.5.2 多孔膜的改性研究 |
2.6 本论文的研究内容 |
3 电化学沉积制备ZnO光阳极膜 |
3.1 电化学沉积的理论基础 |
3.1.1 电化学沉积的实验原理 |
3.1.2 电化学沉积的影响因素 |
3.2 电化学沉积制备ZnO光阳膜 |
3.2.1 实验试剂及实验装置 |
3.2.2 样品的制备 |
3.3 表征方法 |
3.3.1 物相分析 |
3.3.2 形貌分析 |
3.3.3 伏安特性测试(I-V测试) |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 Zn(NO_3)_2浓度对ZnO形貌和电池光电性能的影响 |
3.4.2 电压对ZnO膜和电池光电转换效率的影响 |
3.4.3 电化学沉积温度对ZnO薄膜形貌的影响 |
3.4.4 氨活化对电池光电转换效率的影响 |
3.5 本章小结 |
4 化学浴沉积法制备ZnO光阳极薄膜 |
4.1 化学浴沉积法生长ZnO的原理 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂及设备 |
4.2.2 实验过程 |
4.2.3 实验方案设计 |
4.2.4 表征方法 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 不同沉淀剂对ZnO形貌生长的影响 |
4.3.2 六次甲基四胺浓度对电池性能的影响 |
4.4 本章小结 |
5 刮涂法制备ZnO光阳极薄膜 |
5.1 实验原料 |
5.2 沉淀法制备ZnO粉 |
5.3 ZnO光阳极膜的制备 |
5.4 结果与分析 |
5.4.1 NaOH浓度对ZnO形貌和电池光电效率的影响 |
5.4.2 Li~+掺杂对电池光电效率的影响 |
5.4.3 氨活化对Li~+掺杂ZnO电池光电效率的影响 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
7 问题与不足 |
8 致谢 |
参考文献 |
(6)以TiO2为基质复合氧化物功能材料的合成及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 TiO_2简介 |
1.2.1 TiO_2结构及性质 |
1.2.2 TiO_2的发展简介 |
1.2.3 TiO_2生产状况 |
1.3 TiO_2工业生产方法 |
1.3.1 硫酸法 |
1.3.2 氯化法 |
1.3.3 新工艺 |
1.4 TiO_2的应用 |
1.5 TiO_2的晶型控制 |
1.5.1 高温对晶体结构转变的影响 |
1.5.2 掺杂其它离子促进相转变 |
1.5.3 前驱体及溶剂对晶体结构的影响 |
1.5.4 TiO_2晶体结构形成机理分析 |
1.6 纳米 TiO_2简介 |
1.6.1 制备与合成 |
1.6.2 纳米 TiO_2的应用 |
1.7 TiO_2基复合材料 |
1.7.1 TiO_2基复合材料的制备方法 |
1.7.2 TiO_2-ZnO 复合紫外屏蔽材料 |
1.8 TiO_2光催化降解造纸废液介绍 |
1.8.1 造纸废水的组成 |
1.8.2 光催化降解造纸废水的优点 |
1.8.3 TiO_2光催化降解造纸废液面临的问题 |
1.9 本论文的研究内容、目的及意义 |
参考文献 |
第二章 TiO_2-SnO_2复合氧化物的合成及性能研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂与仪器 |
2.2.2 实验过程 |
2.2.3 样品分析与表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 不同 Ti~(4+)和 Sn~(4+)摩尔反应配比对产物结构的影响 |
2.3.2 反应时间对产物结构的影响 |
2.3.3 尿素用量的影响 |
2.3.4 TiO_2-SnO_2复合氧化物形貌分析 |
2.3.5 EDAX 能谱 |
2.3.6 TiO_2-SnO_2复合氧化物的紫外吸收 |
2.3.7 合成机理分析 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 ZnO 包覆金红石型 TiO_2-SnO_2复合氧化物 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验用试剂及原料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 实验过程 |
3.2.4 样品分析与表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 尿素用量的确定 |
3.3.2 反应摩尔配比对产物结构的影响 |
3.3.3 紫外-吸收光谱分析 |
3.3.4 产物扫描电镜(SEM)分析 |
3.3.5 EDAX 能谱分析 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 Fe 掺杂 TiO_2复合物的制备研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 主要试剂 |
4.2.2 实验设备及主要仪器 |
4.2.3 实验方法 |
4.2.4 分析与表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 以尿素为沉淀剂制备 Fe 掺杂 TiO_2复合氧化物 |
4.3.2 以 NaOH 为沉淀剂制备 Fe 掺杂 TiO_2复合氧化物 |
4.3.3 以氨水为沉淀剂制备 Fe 掺杂 TiO_2复合氧化物 |
4.3.4 不同碱源制备纯 TiO_2 |
4.3.5 影响产物结构的机理分析 |
4.3.6 产物的紫外-吸收光谱分析 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 复合氧化物光催化降解应用研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验用试剂及原料 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 实验过程 |
5.2.4 测试与表征 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 甲基橙溶液光催化降解 |
5.3.2 造纸废液光催化降解 |
5.3.3 光降解十二烷基苯磺酸钠 |
5.3.4 样品 XRD 分析 |
5.3.5 扫描电镜(SEM) |
5.3.6 EDAX 能谱分析 |
5.3.7 紫外-吸收光谱图 |
5.3.8 光催化降解机理分析 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 结论与展望 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(7)自清洁纳米TiO2薄膜陶瓷的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 自洁功能陶瓷 |
1.2.1 自洁功能陶瓷分类 |
1.2.2 自洁功能陶瓷制备方法 |
1.2.3 自洁功能陶瓷自洁技术简介 |
1.3 纳米TiO_2自洁功能陶瓷 |
1.3.1 纳米TiO_2的基本性能 |
1.3.2 纳米TiO_2的自洁原理 |
1.3.3 纳米TiO_2的自洁性能改善 |
1.4 纳米TiO_2基建材及其应用 |
1.4.1 自洁防污 |
1.4.2 空气净化 |
1.4.3 杀菌消毒 |
1.4.4 其它应用 |
1.5 纳米TiO_2自洁功能陶瓷研究现状 |
1.5.1 国外研究现状 |
1.5.2 国内研究现状 |
1.6 课题的研究目的、意义及内容 |
1.6.1 研究目的、意义 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 实验原料与研究方法 |
2.1 实验原料和主要仪器 |
2.1.1 实验用原料 |
2.1.2 实验用仪器及设备 |
2.2 制备工艺 |
2.3 分析测试方法 |
2.3.1 亲水性能的测试 |
2.3.2 粒度测试 |
2.3.3 热分析 |
2.3.4 原子力显微分析 |
2.3.5 金相显微结构分析 |
2.3.6 红外光谱分析 |
2.3.7 物相分析 |
2.3.8 扫描电镜分析 |
第三章 TiO_2薄膜陶瓷砖的制备与研究 |
3.1 TiO_2薄膜样品制备 |
3.1.1 实验体系的选择 |
3.1.2 基体材料的预处理 |
3.1.3 溶胶的制备 |
3.1.4 薄膜的负载 |
3.2 TiO_2溶胶的稳定性 |
3.3 TiO_2薄膜的表征 |
3.3.1 TG-DSC分析 |
3.3.2 XRD分析 |
3.3.3 FT-IR分析 |
3.3.4 薄膜的AFM分析 |
3.3.5 薄膜的SEM分析 |
3.4 TiO_2薄膜的性能研究 |
3.4.1 TiO_2薄膜亲水性能 |
3.4.1.1 光照条件对TiO_2薄膜亲水性能的影响 |
3.4.1.2 热处理温度对TiO_2薄膜亲水性能的影响 |
3.4.1.3 TiO_2薄膜涂覆层数对亲水性能的影响 |
3.4.2 TiO_2薄膜光催化性能 |
3.4.2.1 热处理温度对TiO_2薄膜光催化性能的影响 |
3.4.2.2 光照时间对TiO_2薄膜光催化性能的影响 |
3.4.2.3 TiO_2薄膜涂覆层数对光催化性能的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 改性TiO_2薄膜陶瓷砖的制备与研究 |
4.1 改性TiO_2薄膜样品制备 |
4.2 改性TiO_2薄膜的表征 |
4.2.1 X射线衍射分析 |
4.2.2 薄膜的AFM分析 |
4.2.3 薄膜的SEM分析 |
4.3 改性TiO_2薄膜的性能研究 |
4.3.1 改性TiO_2薄膜亲水性能 |
4.3.1.1 Zn加入量对薄膜亲水性能的影响 |
4.3.1.2 热处理温度对薄膜亲水性能的影响 |
4.3.1.3 不同结构的薄膜亲水性能的比较 |
4.3.2 改性TiO_2薄膜光催化性能 |
4.3.2.1 Zn加入量对薄膜光催化性能的影响 |
4.3.2.2 热处理温度对薄膜光催化性能的影响 |
4.3.2.3 不同结构的薄膜光催化性能的比较 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究结果 |
致谢 |
附件 |
(8)纳米ZnO/TiO2复合改性丙烯酸酯屏蔽涂料的制备与表征(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 引言 |
1.1 纳米材料发展简介及纳米粒子的基本性质 |
1.1.1 纳米材料发展简介 |
1.1.2 纳米粒子的基本性质 |
1.2 纳米ZnO、TiO_2及其复合粉体的研究制备现状 |
1.2.1 纳米ZnO的研究制备现状 |
1.2.2 纳米TiO_2的研究及制备现状 |
1.2.3 纳米ZnO/TiO_2复合粉体的研究及制备现状 |
1.3 紫外线的特性与危害 |
1.3.1 紫外线的特性 |
1.3.2 紫外线的危害 |
1.4 纳米TiO_2、纳米ZnO及其复合粉体的抗紫外线机理 |
1.5 无机纳米粒子/聚合物复合材料的制备方法 |
1.5.1 纳米粒子直接分散法 |
1.5.2 插层复合 |
1.5.3 溶胶-凝胶法 |
1.5.4 原位生成法 |
1.5.5 在位聚合法 |
1.6 纳米复合涂料的性能特点及国内外研究现状 |
1.6.1 纳米复合涂料的常规性能 |
1.6.2 纳米复合涂料的功能性 |
1.6.3 纳米级复合涂料的国内外研究现状 |
1.7 研究目的和意义 |
第二章 纳米ZnO/TiO_2复合粉体制备及其改性 |
2.1 纳米ZnO/TiO_2复合粉体制备实验部分 |
2.1.1 实验仪器 |
2.1.2 实验药品 |
2.1.3 实验过程 |
2.1.4 测试与表征 |
2.1.5 结果与讨论 |
2.1.6 纳米ZnO/TiO_2复合粉体抗紫外线机理分析 |
2.2 纳米ZnO/TiO_2复合粉体的分散性实验 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.3 测试与表征 |
2.2.4 实验结果与讨论 |
2.2.5 反应机理讨论 |
2.3 本章小结 |
第三章 纳米ZnO/TiO_2粉体复合丙烯酸酯涂料的制备 |
3.1 丙烯酸酯涂料的制备 |
3.1.1 实验药品 |
3.1.2 实验仪器 |
3.1.3 实验过程 |
3.1.4 合成丙烯酸酯乳液反应机理 |
3.1.5 丙烯酸酯乳液性能与不同反应条件的关系 |
3.1.6 丙烯酸酯乳液性能测定 |
3.1.7 实验结果及讨论 |
3.1.8 丙烯酸酯乳液性能测试指标 |
3.1.9 红外光谱图 |
3.2 复合涂料的制备 |
3.2.1 实验部分 |
3.3 复合涂料性能测试部分 |
3.3.1 测试仪器与设备 |
3.3.2 性能测试与结果讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(9)高活性纳米TiO2复合薄膜的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 纳米TiO_2的特性 |
1.1.1 纳米TiO_2薄膜的光催化性 |
1.1.2 纳米TiO_2薄膜的双亲性 |
1.2 TiO_2的结构对光催化性能的影响 |
1.2.1 晶型的影响 |
1.2.2 晶格缺陷的影响 |
1.2.3 晶面的影响 |
1.3 提高TiO_2光催化性与双亲性的方法 |
1.3.1 过渡金属离子掺杂 |
1.3.2 非金属离子掺杂 |
1.3.3 半导体复合 |
1.3.4 贵金属沉积 |
1.3.5 表面光敏化 |
1.3.6 表面超强酸化 |
1.4 纳米TiO_2的应用 |
1.4.1 有机污染物的处理 |
1.4.2 无机污染物的处理 |
1.4.3 净化空气 |
1.4.4 抗菌 |
1.5 纳米ZnO的特性及应用 |
1.5.1 纳米ZnO的晶体结构 |
1.5.2 纳米ZnO的功能特性 |
1.5.3 纳米ZnO的应用 |
1.6 纳米ZnO-TiO_2复合光催化剂研究现状 |
1.7 本论文的主要研究内容及创新点 |
第2章 纳米Fe~(3+·)/ZnO-TiO_2和ZnFe_2O_4-TiO_2复合薄膜的制备及性能研究 |
2.1 实验 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 实验过程 |
2.2 样品表征及性能测试 |
2.2.1 样品表征 |
2.2.2 粉体的XRD分析与表征 |
2.2.3 光催化性测定实验 |
2.3 结果和讨论 |
2.3.1 复合量对Fe~(3+)/ZnO-TiO_2和ZnFe_2O_4-TiO_2薄膜光催化性能的影响 |
2.3.2 光源对Fe~(3+)/ZnO-TiO_2和ZnFe_2O_4-TiO_2薄膜光催化性能的影响 |
2.3.3 煅烧温度对Fe~(3+)/ZnO-TiO_2和ZnFe_2O_4-TiO_2薄膜光催化性能的影响 |
2.3.4 Fe~(3+)/ZnO-TiO_2和ZnFe_2O_4-TiO_2复合薄膜光催化性能的比较 |
2.4 本章小结 |
第3章 纳米SWNTs/ZnO-TiO_2复合薄膜的制备及性能研究 |
3.1 实验 |
3.1.1 碳纳米管的制备与纯化 |
3.1.2 SWNTs/ZnO-TiO_2复合光催化剂的制备 |
3.2 样品表征及性能测试 |
3.2.1 纳米碳管的热重分析 |
3.2.2 粉体的XRD分析与表征 |
3.2.3 扫描电子显微镜分析 |
3.2.4 红外光谱分析 |
3.2.5 紫外-可见光吸收分析 |
3.3 SWNTs/ZnO-TiO_2光催化剂活性研究 |
3.3.1 SWNTs掺杂量对ZnO-TiO_2光催化剂活性的影响 |
3.3.2 煅烧温度对SWNTs/ZnO-TiO_2光催化剂活性的影响 |
3.3.3 光照时间对SWNTs/ZnO-TiO_2光催化剂活性的影响 |
3.3.4 膜层对SWNTs/ZnO-TiO_2光催化剂活性的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 纳米Ag~+/ZnO-TiO_2复合薄膜的双亲性能研究 |
4.1 Ag~+/ZnO-TiO_2复合薄膜的制备 |
4.2 样品表征及性能测试 |
4.2.1 粉体的XRD分析与表征 |
4.2.2 薄膜的AFM分析与表征 |
4.2.3 双亲性测定实验 |
4.3 薄膜的双亲性能研究 |
4.3.1 Ag~+复合量对薄膜双亲性的影响 |
4.3.2 煅烧温度对薄膜双亲性的影响 |
4.3.3 膜层对薄膜双亲性的影响 |
4.3.4 煅烧时间对薄膜双亲性的影响 |
4.4 薄膜的双亲性机制探讨 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
(10)纳米TiO2及TiO2-ZnO光催化材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 纳米TiO_2的特性及应用 |
1.2.1 纳米TiO_2的晶体结构 |
1.2.2 纳米TiO_2薄膜的光催化性 |
1.2.3 纳米TiO_2薄膜的双亲性 |
1.2.4 提高TiO_2光催性、亲水性的方法 |
1.2.5 纳米TiO_2的应用 |
1.3 纳米ZnO的特性及应用 |
1.3.1 纳米ZnO的晶体结构 |
1.3.2 纳米ZnO的功能特性 |
1.3.3 纳米ZnO的应用 |
1.4 纳米TiO_2-ZnO复合光催化剂研究现状 |
1.5 TiO_2薄膜化学及力学稳定性研究现状 |
1.6 本论文的主要研究内容及创新点 |
第2章 纳米TiO_2及TiO_2-ZnO粉体、薄膜的制备与表征分析 |
2.1 实验 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器及装置 |
2.1.3 实验过程 |
2.1.4 样品表征及性能测试 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 粉体的XRD分析与表征 |
2.2.2 薄膜的AFM分析与表征 |
2.2.3 薄膜的光谱吸收特性 |
2.3 小结 |
第3章 纳米TiO_2及TiO_2-ZnO薄膜的光催化性研究 |
3.1 光催化性测定实验 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 不同ZnO复合量TiO_2-ZnO薄膜的光催化性 |
3.2.2 煅烧温度对TiO_2和TiO_2-ZnO薄膜光催化性的影响 |
3.2.3 退火时间对TiO_2和TiO_2-ZnO薄膜光催化性的影响 |
3.2.4 不同膜层TiO_2和TiO_2-ZnO薄膜的光催化性 |
3.3 小结 |
第4章 纳米TiO_2及TiO_2-ZnO薄膜双亲性研究 |
4.1 双亲性测定实验 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 不同ZnO复合量TiO_2-ZnO薄膜的双亲性 |
4.2.2 煅烧温度对TiO_2和TiO_2-ZnO薄膜双亲性的影响 |
4.2.3 退火时间对TiO_2和TiO_2-ZnO薄膜双亲性的影响 |
4.2.4 不同膜层TiO_2和TiO_2-ZnO薄膜的双亲性 |
4.2.5 表面处理对TiO_2和TiO_2-ZnO薄膜双亲性的影响 |
4.2.6 薄膜的亲油性机制探讨 |
4.3 小结 |
第5章纳 米TiO_2及TiO_2-ZnO薄膜机械及化学稳定性研究 |
5.1 实验 |
5.1.1 附着力测试 |
5.1.2 耐酸碱腐蚀性的测试 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 煅烧温度对TiO_2和TiO_2-ZnO薄膜附着力的影响 |
5.2.2 退火时间对TiO_2和TiO_2-ZnO薄膜附着力的影响 |
5.2.3 不同膜层TiO_2和TiO_2-ZnO薄膜的附着力 |
5.2.4 薄膜与玻璃基底附着力机制探讨 |
5.2.5 TiO_2和TiO_2-ZnO薄膜耐酸碱性分析 |
5.3 小结 |
总结与展望 |
结论 |
今后研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、ZnO/TiO_2纳米复合粉体的制备及耐温性能(论文参考文献)
- [1]芳纶纳米纤维对芳纶纸基材料耐紫外老化性能改善的研究[D]. 王丹妮. 陕西科技大学, 2021(09)
- [2]近红外反射彩色颜料的制备及性能研究[D]. 许冠杰. 浙江大学, 2020(02)
- [3]TiO2:Eu3+空心球的制备及其光催化性能[J]. 谢丹丹,曲晓飞,杜芳林. 青岛科技大学学报(自然科学版), 2015(05)
- [4]复合涂层结构与红外波段特性、兼容性及光谱选择性研究[D]. 张伟钢. 南京航空航天大学, 2014(01)
- [5]ZnO基柔性染料敏化太阳能电池的研究[D]. 周时俊. 景德镇陶瓷学院, 2014(05)
- [6]以TiO2为基质复合氧化物功能材料的合成及应用研究[D]. 王元瑞. 吉林大学, 2013(08)
- [7]自清洁纳米TiO2薄膜陶瓷的制备与性能研究[D]. 汪强虹. 华南理工大学, 2012(01)
- [8]纳米ZnO/TiO2复合改性丙烯酸酯屏蔽涂料的制备与表征[D]. 孙鑫. 长春理工大学, 2012(02)
- [9]高活性纳米TiO2复合薄膜的制备与性能研究[D]. 李新丽. 兰州理工大学, 2010(04)
- [10]纳米TiO2及TiO2-ZnO光催化材料的制备与性能研究[D]. 李扬. 兰州理工大学, 2008(10)