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WO_(3)和TiO_(2)共掺V_(2)O_(5)复合薄膜的制备及其光电特性
1
作者 王伟 李毅 +1 位作者 刘红薇 施张庆 《电子元件与材料》 北大核心 2026年第1期9-17,共9页
选用五氧化二钒、三氧化钨、二氧化钛粉末和过氧化氢溶液为原料,采用溶胶-凝胶法和后退火工艺在氟掺杂氧化锡导电玻璃基底上制备了三氧化钨和二氧化钛共掺五氧化二钒复合薄膜。通过场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪和X射线光电子能谱... 选用五氧化二钒、三氧化钨、二氧化钛粉末和过氧化氢溶液为原料,采用溶胶-凝胶法和后退火工艺在氟掺杂氧化锡导电玻璃基底上制备了三氧化钨和二氧化钛共掺五氧化二钒复合薄膜。通过场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪和X射线光电子能谱仪等表征了最佳配比下复合薄膜的表面形貌、结构和化学组成,利用分光光度计等测试手段分析了复合薄膜的光电特性。结果表明,在400~1200 nm波长范围内,复合薄膜在室温下的平均透过率为52.99%。当温度从室温升至400℃时,复合薄膜的电阻和透过率变化幅度分别达到83.7%和16.12%。在0~3.1 V的偏压下,复合薄膜的透过率随电压的增大而升高,在400~1200 nm波长范围内,平均透过率升高约12.21%;当偏压大于3.1 V时,复合薄膜的透过率随电压的增大而降低。经过多次高低温循环测试,该复合薄膜的光电特性具有较好的可逆热致光电性,在新型光电器件和传感器等领域展现出潜在应用前景。 展开更多
关键词 复合薄膜 V_(2)O_(5) TiO_(2) WO_(3) 溶胶-凝胶 光电特性
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Ce掺杂TiO_(2)-SnO_(2)粉体的制备、表征及光催化降解甲基红研究
2
作者 周树年 唐小强 +1 位作者 张贞发 赵汉民 《广东化工》 2026年第1期13-16,共4页
以四氯化锡(Ⅳ)五水化合物、钛酸四丁酯作为前驱体,以硝酸铈作为Ce源,采用溶胶凝胶法-共沉淀法相结合制备Ce掺杂TiO_(2)-SnO_(2)粉体。用甲基红模拟污染物作为目标降解物,以污染物的降解率作为光催化性能的主要评价指标,考察了SnO_(2)... 以四氯化锡(Ⅳ)五水化合物、钛酸四丁酯作为前驱体,以硝酸铈作为Ce源,采用溶胶凝胶法-共沉淀法相结合制备Ce掺杂TiO_(2)-SnO_(2)粉体。用甲基红模拟污染物作为目标降解物,以污染物的降解率作为光催化性能的主要评价指标,考察了SnO_(2)摩尔分数、Ce掺杂量、光照时间等因素对光催化性能的影响。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对材料进行表征。实验结果表明,当Sn^(4+)复合比为10.00%、Ce^(4+)掺杂比为1.00%时材料呈现最优形貌与晶相结构;Ce掺杂样品在波段>420nm的光响应增强;LED光照下搅拌时间4 h,对0.050 g/L甲基红溶液的降解效率最高,为76.78%。 展开更多
关键词 CE掺杂 TiO_(2)-SnO_(2)粉体 制备与表征 光催化 甲基红
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2D/2D耦合构建ZnIn_(2)S_(4)/TiO_(2)异质结及其增强的光催化还原CO_(2)性能
3
作者 朱建华 杨鑫 茹凌杰 《无机材料学报》 北大核心 2026年第2期177-185,共9页
二氧化钛(TiO_(2))作为一种典型的光催化材料,因其优异的化学稳定性、无毒性和低成本等优势,在环境治理和能源转换领域得到了广泛应用。然而,较宽的带隙结构导致其只能吸收紫外光,而且块体材料中光生电子-空穴对的严重复合制约了量子效... 二氧化钛(TiO_(2))作为一种典型的光催化材料,因其优异的化学稳定性、无毒性和低成本等优势,在环境治理和能源转换领域得到了广泛应用。然而,较宽的带隙结构导致其只能吸收紫外光,而且块体材料中光生电子-空穴对的严重复合制约了量子效率。本研究采用水热法构筑了一种新型2D/2D耦合的ZnIn_(2)S_(4)(ZIS)@TiO_(2)复合材料。该异质结构由超薄TiO_(2)纳米笼与ZIS纳米片复合而成,具有独特的中空核壳形貌。复合20 mg TiO_(2)纳米笼的ZIS-T20催化剂在400~720 nm宽波长范围内展现出显著增强的光吸收能力。在内建电场的作用下,光生电子无法从ZIS的导带(CB)向TiO_(2)的CB迁移,而空穴从ZIS的价带(VB)转移至TiO_(2)的VB却不受阻碍,这种空间分离效应使得ZIS中保留了具有较高还原电位的电子,克服了传统I型异质结还原电势降低的固有缺陷。在光催化CO_(2)还原(PCR)性能测试中,ZIS@TiO_(2)的催化性能得到显著提升,CO和CH_(4)的生成速率分别达到58.87和12.03μmol·g^(-1)·h^(-1),其中CO选择性高达83.03%,CO的生成速率较纯ZIS和TiO_(2)分别提高了6.15倍和1.96倍。该工作不仅为设计高效2D/2D异质结光催化剂提供了新思路,也为深入理解界面电荷转移机制提供了重要参考。 展开更多
关键词 2D/2D耦合 TiO_(2)纳米片 光催化CO_(2)还原 异质结 ZnIn_(2)S_(4)
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等离子喷涂Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)强化聚四氟乙烯不粘涂层的制备及其性能研究
4
作者 曹达华 高岩 +4 位作者 雒晓涛 申继豪 程志喜 万鹏 李洪伟 《表面技术》 北大核心 2026年第3期252-261,共10页
目的针对传统不粘涂层耐磨性差、表面磨损后疏水性快速衰减等问题,提出一种离散Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)(AT40)陶瓷凸起结构强化的聚四氟乙烯(PTFE)耐磨不粘涂层结构设计,在摩擦磨损中,通过高硬度的陶瓷凸起对摩擦副的支撑作用,避免PTFE... 目的针对传统不粘涂层耐磨性差、表面磨损后疏水性快速衰减等问题,提出一种离散Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)(AT40)陶瓷凸起结构强化的聚四氟乙烯(PTFE)耐磨不粘涂层结构设计,在摩擦磨损中,通过高硬度的陶瓷凸起对摩擦副的支撑作用,避免PTFE被快速磨除,以提高不粘涂层的耐磨性。方法首先,采用等离子喷涂半熔化粒子沉积具有高表面粗糙度的AT40陶瓷涂层;其次,采用PTFE填充AT40陶瓷涂层表面半熔化粒子凸起间的空隙,获得复合涂层。研究喷涂距离对AT40涂层表面结构的影响,揭示AT40涂层表面粗糙度对复合涂层耐磨性能及持久不粘性能的影响规律。结果当喷涂距离从40mm分别提高到80、120、150mm时,等离子喷涂AT40陶瓷涂层的表面粗糙度先减小后增加,在喷涂距离为40mm时,粗糙度Ra最高,为19.3μm,R_(z)为220.4μm。将该条件下制备的AT40陶瓷涂层表面涂覆PTFE面层后,在摩擦磨损25000周后依然能够保持不粘性能,相较于传统的PTFE不粘涂层提升了约4倍。结论大气等离子喷涂的高粗糙度AT40陶瓷底层与PTFE面层的复合耐磨不粘涂层具有优异的耐磨性能和持久的不粘性能,可大幅提升不粘烹饪器皿的使用寿命。 展开更多
关键词 等离子喷涂 Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)/PTFE复合涂层 表面微凸结构 耐磨性 疏水性
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超支化聚酰胺胺纳米银溶液的制备及其对锦纶织物的抗菌改性研究
5
作者 许家岩 陶然 +2 位作者 张俊 王曙东 赵兵 《毛纺科技》 北大核心 2026年第3期46-53,共8页
为解决传统纳米抗菌材料对锦纶纤维亲和性较低和耐洗性差等缺陷,以硝酸银溶液为原料,端氨基超支化聚酰胺胺(HBP-NH_(2))作为保护剂和还原剂,制备平均粒径为13.07 nm、Zeta电位为25.22 mV的高吸附性纳米银颗粒(AgNPs)。随后利用水热吸附... 为解决传统纳米抗菌材料对锦纶纤维亲和性较低和耐洗性差等缺陷,以硝酸银溶液为原料,端氨基超支化聚酰胺胺(HBP-NH_(2))作为保护剂和还原剂,制备平均粒径为13.07 nm、Zeta电位为25.22 mV的高吸附性纳米银颗粒(AgNPs)。随后利用水热吸附法将AgNPs吸附至锦纶织物中制备得到AgNPs改性锦纶织物。研究表明,锦纶织物吸附AgNPs的最优工艺条件为:AgNPs溶液质量浓度60 mg/L,浸渍温度100℃,浸渍时间60 min,该条件下最吸附效率可达99.1%。AgNPs改性锦纶织物对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌均具有强效的抑制作用,当AgNPs负载量达到1000mg/kg时,对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率达到100%。经过50次标准洗涤后,1000mg/kg的AgNPs改性锦纶织物对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的抑制率仍大于89%,且断裂强力几乎保持不变。 展开更多
关键词 纳米银 锦纶 端氨基超支化聚酰胺胺(HBP-NH_(2)) 抗菌 吸附
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二氧化钛对火龙果品质的影响
6
作者 徐伟韦 韩少博 +4 位作者 陈江辉 孙武 陈月明 崔永一 李小白 《浙江农业科学》 2026年第1期57-61,共5页
近年来设施火龙果栽培在浙江发展迅速,但浙江冬春季节保护地栽培仍受到低温、弱光等不利因素的影响,往往会导致光合速率偏低,严重影响火龙果商品性和农民经济效益。本研究以火龙果品种红水晶作为研究材料,设置3种不同浓度新型光合作用... 近年来设施火龙果栽培在浙江发展迅速,但浙江冬春季节保护地栽培仍受到低温、弱光等不利因素的影响,往往会导致光合速率偏低,严重影响火龙果商品性和农民经济效益。本研究以火龙果品种红水晶作为研究材料,设置3种不同浓度新型光合作用促进剂(TiO_(2))处理和1个对照组。果实成熟时,测定火龙果外观物理性状和品质性状。结果显示,稀释1 500倍处理改善火龙果外观物理性状(单果重、果实纵径、果实横径)的效果最佳,TiO_(2)稀释1 000倍和1 500倍处理对改善果实品质性状(维生素C含量、可溶性糖含量、固酸比、可溶性固形物含量)的效果较好。总体而言,TiO_(2)对改善火龙果的品质有显著影响,其中稀释1 500倍处理效果最好。本研究将为浙江地区火龙果种植提供理论和实践借鉴。 展开更多
关键词 TIO2 火龙果 光合作用促进剂 品质
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表面活性剂的改性对磁性纳米颗粒吸附Cu^(2+)能力的影响
7
作者 胡鑫鑫 王丹菊 +1 位作者 梁志 谢红梅 《山西化工》 2026年第1期42-43,46,共3页
为提升磁性纳米颗粒对Cu^(2+)的吸附性能,探究表面活性剂改性的影响,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)对Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒进行表面改性,考察不同pH值(3~7)、温度(25~45℃)下改性前、后的颗粒对Cu^(2+)的吸... 为提升磁性纳米颗粒对Cu^(2+)的吸附性能,探究表面活性剂改性的影响,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)对Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒进行表面改性,考察不同pH值(3~7)、温度(25~45℃)下改性前、后的颗粒对Cu^(2+)的吸附性能,结合Langmuir等温模型和准二级动力学模型分析吸附行为。结果表明:对表面活性剂进行改性,能有效增强磁性纳米颗粒对Cu^(2+)的吸附能力。其中,CTAB改性效果最佳,CTAB改性颗粒的最大吸附容量达128.6 mg/g,较未改性颗粒(56.3 mg/g)提升了128%,且吸附过程符合Langmuir模型(R^(2)>0.99)和准二级动力学模型(R^(2)>0.98)。 展开更多
关键词 磁性纳米颗粒 表面活性剂改性 Cu^(2+)吸附 重金属废水处理
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混晶TiO_(2)光催化剂的制备和降解水体二甲双胍性能
8
作者 仲梦如 田斌 +3 位作者 司琦 王兴宝 李晶莹 徐龙 《精细化工》 北大核心 2026年第1期174-182,211,共10页
以冰乙酸和钛酸四丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了一种混晶TiO_(2)光催化剂,将其用于紫外光下降解水体污染物二甲双胍(MET)。通过SEM、XRD、TEM、FTIR、EPR、PL对TiO_(2)光催化剂进行了表征。考察了n(去离子水)∶n(冰乙酸)∶n(钛... 以冰乙酸和钛酸四丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了一种混晶TiO_(2)光催化剂,将其用于紫外光下降解水体污染物二甲双胍(MET)。通过SEM、XRD、TEM、FTIR、EPR、PL对TiO_(2)光催化剂进行了表征。考察了n(去离子水)∶n(冰乙酸)∶n(钛酸四丁酯)、煅烧温度、水体溶液初始pH对TiO_(2)光催化剂降解MET的影响。通过降解动力学计算、自由基捕获实验及对降解产物的分析,推测了MET的降解机理。结果表明,n(去离子水)∶n(冰乙酸)∶n(钛酸四丁酯)=6∶1.5∶1制备的溶胶凝胶时间为60 min,经550℃煅烧制备的混合晶型TiO_(2)-550具有最佳的光催化性能,在pH=11,光照60 min后,MET的降解率高达78.03%,显著高于单一锐钛矿和金红石晶型TiO_(2)。TiO_(2)-550含质量分数77%的锐钛矿和质量分数23%的金红石,为聚集的球形颗粒,粒径约为20 nm,其具有氧空位/Ti^(3+)及较窄的禁带宽度(2.81 eV),其光催化降解MET过程符合拟一级动力学模型,降解速率常数为0.016 min^(–1)。MET的降解遵循空穴和超氧基自由基、羟基自由基氧化机理,降解后分别生成1-甲基双胍、4-氨基-2-亚胺-1-甲基-1,2-二氢-1,3,5-三嗪、超氧二甲双胍和超氧一甲双胍。TiO_(2)-550持续循环使用5次后,利用率高达97.41%。 展开更多
关键词 二甲双胍 混晶TiO_(2) 光催化 降解率 机理 水处理技术
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海泡石/TiO_(2)复合材料对其加速铜腐蚀释放Cu^(2+)及其防污性能研究
9
作者 于中强 柳令 +5 位作者 李炎珂 淦文军 孙文 刘贵昌 李亮 柯良辉 《现代化工》 北大核心 2026年第4期75-83,共9页
以工业钛液作为钛源、天然海泡石材料作为模板,成功制备纤维状海泡石/TiO_(2)复合材料。研究发现,海泡石作为天然纳米纤维材料,其独特的结构特性不仅能够有效抑制TiO_(2)纳米颗粒的团聚,还能提供稳定分散的载体框架,从而优化复合材料的... 以工业钛液作为钛源、天然海泡石材料作为模板,成功制备纤维状海泡石/TiO_(2)复合材料。研究发现,海泡石作为天然纳米纤维材料,其独特的结构特性不仅能够有效抑制TiO_(2)纳米颗粒的团聚,还能提供稳定分散的载体框架,从而优化复合材料的界面性能和结构稳定性。随后,将海泡石/TiO_(2)与传统的TiO_(2)颗粒和浓碱水热法制得的纳米片状、棒状TiO_(2)进行性能比较,并进行实海防污性能测试。结果表明铜粉:m(海泡石)/m(TiO_(2))=3∶2的配比表现出最优防污性能。 展开更多
关键词 TiO_(2) 海泡石 铜粉 腐蚀加速 防污涂料
原文传递
螺杆转速对淀粉基纳米TiO_(2)/Cu_(2)O复合膜结构及性能的影响研究
10
作者 池婧 周卉卉 +3 位作者 刘倩楠 李敬 赵瑞璇 胡宏海 《核农学报》 北大核心 2026年第5期943-951,共9页
为探究双螺杆挤出工艺对淀粉基纳米复合膜性能的影响,本研究采用双螺杆挤出-热压法制备马铃薯淀粉-羧甲基纤维素-纳米TiO_(2)-Cu_(2)O复合膜,研究螺杆转速(80~140 r·min^(-1))对复合膜微观结构及理化特性的影响规律。结果表明,双... 为探究双螺杆挤出工艺对淀粉基纳米复合膜性能的影响,本研究采用双螺杆挤出-热压法制备马铃薯淀粉-羧甲基纤维素-纳米TiO_(2)-Cu_(2)O复合膜,研究螺杆转速(80~140 r·min^(-1))对复合膜微观结构及理化特性的影响规律。结果表明,双螺杆挤出过程产生的剪切力有效改善纳米颗粒的分散性,减少纳米TiO_(2)和Cu_(2)O的团聚现象。与80 r·min^(-1)转速制备的复合膜相比,140 r·min^(-1)转速制备的复合膜中马铃薯淀粉-羧甲基纤维素基质间形成更为致密的氢键网络,使复合膜拉伸强度显著提升339.4%(5.63~24.74 MPa),弹性模量增加45.77%。高速剪切诱导马铃薯淀粉晶型由B型向V型转变,提高了淀粉膜的结晶度。此外,转速升高导致纳米Cu_(2)O部分氧化,使膜表面色度a^(*)值由0.56降至-3.18,颜色由红色向绿色偏移。本研究明确了螺杆转速通过调控微观结构影响复合膜性能的规律,为淀粉基食品包装材料的可控加工提供了理论依据。 展开更多
关键词 双螺杆挤出 热压 转速 纳米TiO_(2) 纳米Cu_(2)O
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纳米TiO_(2)对Al_(2)O_(3)陶瓷烧结特性的影响
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作者 陈友梅 李镒成 +5 位作者 何婷 刘应寿 黎阳 肖汉宁 袁谋云 张伟群 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第1期256-263,共8页
以煅烧α-Al_(2)O_(3)粉体为原料、纳米TiO_(2)为烧结助剂、羧甲基纤维素为成型黏结剂,采用模压成型-常压烧结制备了Al_(2)O_(3)陶瓷,研究了烧结温度及纳米TiO_(2)添加量对Al_(2)O_(3)陶瓷微观形貌、线收缩率、物相结构、体积密度、孔... 以煅烧α-Al_(2)O_(3)粉体为原料、纳米TiO_(2)为烧结助剂、羧甲基纤维素为成型黏结剂,采用模压成型-常压烧结制备了Al_(2)O_(3)陶瓷,研究了烧结温度及纳米TiO_(2)添加量对Al_(2)O_(3)陶瓷微观形貌、线收缩率、物相结构、体积密度、孔隙率、抗折强度和白度的影响,评估了烧结特性。结果表明,添加适量纳米TiO_(2)能够显著提高Al_(2)O_(3)陶瓷的烧结性能,而过量纳米TiO_(2)会造成Al_(2)O_(3)晶粒异常长大,进而导致收缩率和体积密度降低、孔隙率增大。当纳米TiO_(2)添加量为0.7%(质量分数)、烧结温度为1 500℃时,Al_(2)O_(3)陶瓷性能较为优异,其抗折强度达到最大值,为(188.89±5.87) MPa,体积密度、孔隙率和白度分别为3.45 g·cm^(-3)、7.78%和76.6。 展开更多
关键词 Al_(2)O_(3)陶瓷 纳米TiO_(2) 模压成型 烧结温度 烧结助剂
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不同ZrO_(2)/TiO_(2)摩尔比对Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-ZnO-SiO_(2)玻璃结构与性能的影响
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作者 刘京陵 程凯新 +3 位作者 冯晋阳 赵修建 马晓 伍冬华 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第3期824-834,844,共12页
基于Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-ZnO-SiO_(2)四元体系玻璃,采用ZrO_(2)、TiO_(2)复合掺入,系统研究了不同ZrO_(2)/TiO_(2)摩尔比对玻璃结构、特征温度、膨胀系数及化学稳定性的影响规律。结果表明,少量ZrO_(2)与TiO_(2)复合掺入时,Zr^(4+)... 基于Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-ZnO-SiO_(2)四元体系玻璃,采用ZrO_(2)、TiO_(2)复合掺入,系统研究了不同ZrO_(2)/TiO_(2)摩尔比对玻璃结构、特征温度、膨胀系数及化学稳定性的影响规律。结果表明,少量ZrO_(2)与TiO_(2)复合掺入时,Zr^(4+)会形成Zr—O—Si键,可增强玻璃网络结构,玻璃表现出最佳的耐腐蚀性能。继续增加ZrO_(2)掺量,Zr^(4+)的极化作用会引发Ti^(4+)、B^(3+)、Bi^(3+)配位结构改变,玻璃网络结构被破坏,玻璃的化学稳定性出现下降。当ZrO_(2)完全取代TiO_(2)后,玻璃结构致密性及化学稳定性重新回升。 展开更多
关键词 低熔点玻璃 Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-ZnO-SiO_(2) ZrO_(2) TiO_(2) 热膨胀系数 XPS
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退火法制备TiO_(2)/Ti电极及其对有机含铀废水的电化学净化
13
作者 彭超 李天宇 +4 位作者 吕慧涛 陈佳琪 颜永得 薛云 田国新 《原子能科学技术》 北大核心 2026年第1期148-157,共10页
高温气冷堆燃料元件生产过程中会产生相当量的偏碱性含铀废水,其中还含有一定浓度的尿素、聚乙烯醇、四氢糠醇等有机物。为实现有机含铀废水的净化,本研究针对这种废水开展铀去除研究。首先通过对Ti片进行680℃退火处理,制备了TiO_(2)/T... 高温气冷堆燃料元件生产过程中会产生相当量的偏碱性含铀废水,其中还含有一定浓度的尿素、聚乙烯醇、四氢糠醇等有机物。为实现有机含铀废水的净化,本研究针对这种废水开展铀去除研究。首先通过对Ti片进行680℃退火处理,制备了TiO_(2)/Ti电极,然后配制有机含铀模拟溶液,采用电化学法开展模拟溶液中铀的去除研究,探索了碳酸根浓度、pH、铀初始浓度、时间、电压等因素对铀去除率的影响,并推测了过程的反应机理。X射线光电子谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)分析表明,通过退火处理合成的TiO_(2)/Ti电极表面被颗粒状金红石相TiO_(2)覆盖,说明通过退火法能成功制备TiO_(2)/Ti电极。电化学法去除模拟溶液(pH=9)中铀的最优条件为:碳酸钠浓度0.01 mol/L、电压10 V、时间5 h,此条件下铀去除率达95.43%。0.01 mol/L碳酸钠溶液中,铀的还原电位为-0.99 V(vs SCE),其还原过程为一步单电子过程,U(Ⅵ)得到1个电子还原为U(Ⅴ),再歧化为U(Ⅳ)和U(Ⅵ),铀是以UO_(2)和U_(2)O_(5)的形态沉积在电极表面。在4种共存物中,硝酸铵、尿素和聚乙烯醇对铀去除有明显的抑制,而四氢糠醇则没有明显影响。它们共同存在时,在10 V条件下,铀去除率下降至36.75%,但通过提升电压至15 V,铀去除率上升至85.99%。本文所制备TiO_(2)/Ti电极的重复利用性良好,重复使用8次后,铀去除率仍能达到90%以上,每次重复使用,铀的回收率基本能达90%以上。 展开更多
关键词 含铀废水 电化学 TiO_(2)/Ti电极 有机物
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Co/Zr掺杂介孔TiO_(2)催化剂活化过硫酸钠降解四环素的机制与性能调控
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作者 陈宁 陈京乐 +3 位作者 朱宏远 陈华丽 吴礼光 王挺 《无机化学学报》 北大核心 2026年第3期507-518,共12页
为制备高效活化过硫酸盐降解有机污染物的环境友好型Ti基介孔催化剂,分别制备了Co和Zr掺杂的介孔TiO_(2)催化剂(Co-TiO_(2)、Zr-TiO_(2)),并探究了其在活化过硫酸钠(PDS)过程中活性物种的产生机制及对四环素(TC)降解性能的影响。结构表... 为制备高效活化过硫酸盐降解有机污染物的环境友好型Ti基介孔催化剂,分别制备了Co和Zr掺杂的介孔TiO_(2)催化剂(Co-TiO_(2)、Zr-TiO_(2)),并探究了其在活化过硫酸钠(PDS)过程中活性物种的产生机制及对四环素(TC)降解性能的影响。结构表征结果表明,Co和Zr掺杂均显著提高了催化剂的比表面积和氧空位浓度。具体而言,Co与Ti间的电负性差异促进了电子迁移;而Zr^(4+)因其离子半径大于Ti^(4+),掺杂后诱发了晶格畸变。TC降解实验显示,相较于未掺杂的TiO_(2)/PDS体系,Co-TiO_(2)/PDS和Zr-TiO_(2)/PDS体系对TC的降解率在6 h内分别提升至93.1%和89.6%,反应速率常数分别为未掺杂体系的2.8倍和2.4倍。猝灭实验与电子顺磁共振(ESR)分析证实,Co-TiO_(2)/PDS体系以羟基自由基(·OH)为主要活性物种,而Zr-TiO_(2)/PDS体系则以单线态氧(1O_(2))为主要活性物种。磷酸盐(PO_(4)^(3-))添加实验表明,调控催化剂表面羟基可优化Co-TiO_(2)/PDS体系的反应剂利用效率(η_(RU))。结果阐明了金属掺杂对介孔TiO_(2)活化PDS过程的差异化影响,以及其对活性物种和污染物降解性能的调控机制。 展开更多
关键词 介孔TiO_(2) 掺杂改性 过硫酸盐活化 活性物种 降解机制 四环素
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储能材料用TiO_(2)缺陷构筑与调控的进展
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作者 曹钰媛 李伟 +4 位作者 马骏杰 覃吉圆 刘峥 陈奇志 张修华 《电池》 北大核心 2026年第1期238-245,共8页
二氧化钛(TiO_(2))缺陷调控对提升储能性能具有重要意义。阐述缺陷工程对TiO_(2)电子结构、离子扩散动力学、面反应活性及结构稳定性的调控机制,重点分析氧空位、钛空位及双缺陷构筑等3类缺陷的形成机理,归纳非金属还原法、化学还原、... 二氧化钛(TiO_(2))缺陷调控对提升储能性能具有重要意义。阐述缺陷工程对TiO_(2)电子结构、离子扩散动力学、面反应活性及结构稳定性的调控机制,重点分析氧空位、钛空位及双缺陷构筑等3类缺陷的形成机理,归纳非金属还原法、化学还原、等离子体处理、金属掺杂和钛自掺杂等典型缺陷构筑方法。介绍不同形貌和缺陷的TiO_(2)在钠离子电池、锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池和新兴电池等领域的应用,证实缺陷的引入可提高TiO_(2)的电化学性能。总结和展望不同形貌和缺陷的TiO_(2)在储能领域的应用。 展开更多
关键词 二氧化钛(TiO_(2)) 缺陷 空位(OVs) 构筑与调控 储能材料
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表面自组装TiO_(2)纳米线改性反渗透膜的研究
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作者 赵雷 钱西江 +1 位作者 王小娟 高学理 《水处理技术》 北大核心 2026年第3期63-68,共6页
利用水热合成法将TiO_(2)纳米颗粒(TiO_(2)NP)转化为TiO_(2)纳米线(TiO_(2)NW),然后通过自组装法将其负载于反渗透膜(TFC)表面制备了TFC-TiO_(2)NW膜和TFC-TiO_(2)NP膜,以提高反渗透膜的耐污性,研究纳米TiO_(2)的形态对膜性能的影响。... 利用水热合成法将TiO_(2)纳米颗粒(TiO_(2)NP)转化为TiO_(2)纳米线(TiO_(2)NW),然后通过自组装法将其负载于反渗透膜(TFC)表面制备了TFC-TiO_(2)NW膜和TFC-TiO_(2)NP膜,以提高反渗透膜的耐污性,研究纳米TiO_(2)的形态对膜性能的影响。结果表明,相对于TFC和TFC-TiO_(2)NP膜,TFC-TiO_(2)NW膜的水通量和截盐率没有明显差异,证明将纳米TiO_(2)自组装于聚酰胺层表面未对膜性能带来负面影响。在2 MPa下运行3 h后,TFC-TiO_(2)NW膜表面TiO_(2)的留存率为96%,远高于TFC-TiO_(2)NP膜表面TiO_(2)的留存率(仅为68%),表明TiO_(2)NW具有优良的抗水力冲击能力。相较于TFC和TFC-TiO_(2)NP膜,TFC-TiO_(2)NW膜表面具有更强的润湿性和负电性,在牛血清蛋白和腐殖酸污染实验中,其通量恢复率分别为90.8%和81.1%,优于TFC及TFC-TiO_(2)NP膜,表明经TFC-TiO_(2)NW改性的反渗透膜具有优异的耐污性。 展开更多
关键词 水热合成法 TiO_(2)纳米线 表面自组装 反渗透膜 耐污性
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光催化预处理耦合Cu-Zn共掺杂TiO_(2):玉米秸秆定向转化制甲醇技术研究
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作者 尤宏梅 苏小红 +4 位作者 陆佳 张婷婷 林瑞安 周闯 刘伟 《中国沼气》 2026年第1期18-25,共8页
为实现温和条件下生物甲醇的高效制备,研究开发了一种以玉米秸秆为原料制备甲醇的两步法策略:首先通过光催化耦合纤维素酶解将玉米秸秆转化为葡萄糖,再利用CuZn共掺杂的TiO_(2)光催化剂(CZ-TiO_(2))在常温常压下将酶解液中的葡萄糖光催... 为实现温和条件下生物甲醇的高效制备,研究开发了一种以玉米秸秆为原料制备甲醇的两步法策略:首先通过光催化耦合纤维素酶解将玉米秸秆转化为葡萄糖,再利用CuZn共掺杂的TiO_(2)光催化剂(CZ-TiO_(2))在常温常压下将酶解液中的葡萄糖光催化转化为甲醇。通过水热法和浸渍法成功制备了CZ-TiO_(2)催化剂,并利用SEM、XRD、FTIR和XPS等手段对其进行了表征,结果证实Cu和Zn成功进入TiO_(2)晶格,有效拓宽了光响应范围并提升了光生电子-空穴对的分离效率。在CZ-TiO_(2)用量200 mg、酶解液1 mL、去离子水1 mL、乙腈8 mL的条件下,经24h光照,甲醇产率达到5.99%,较未掺杂TiO_(2)(0.11%)提升了近54倍。研究表明,Cu与Zn的协同效应能够有效调节TiO_(2)电子结构,促进葡萄糖C-C键的断裂及定向还原。 展开更多
关键词 TiO_(2) 光催化 CuZn共掺杂 玉米秸秆 甲醇
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TiO_(2)和ZrO_(2)对金尾矿基微晶玻璃的析晶行为与结构影响
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作者 祝旭帆 郝晓栋 +2 位作者 周亚辉 李浩 邓磊波 《中国陶瓷》 北大核心 2026年第1期52-61,共10页
中国工业的快速发展对矿产资源的需求逐年增加,导致大量尾矿排放与堆存,带来了资源浪费与环境污染问题。本文以金尾矿为主要原料,TiO_(2)和ZrO_(2)为晶核剂,利用熔融法制得微晶玻璃材料。采用DSC、XRD、SEM、热台显微镜及红外光谱等手段... 中国工业的快速发展对矿产资源的需求逐年增加,导致大量尾矿排放与堆存,带来了资源浪费与环境污染问题。本文以金尾矿为主要原料,TiO_(2)和ZrO_(2)为晶核剂,利用熔融法制得微晶玻璃材料。采用DSC、XRD、SEM、热台显微镜及红外光谱等手段,研究了TiO_(2)/ZrO_(2)对微晶玻璃析晶行为、结构和性能的影响。结果表明,随着TiO_(2)/ZrO_(2)质量比增加,玻璃的析晶活化能呈现下降趋势,范围在235~334 kJ/mol;析晶指数范围为3.1~5.5,以二维/三维整体晶化为主。制得的微晶玻璃主晶相为堇青石,且随着热处理温度升高,伴随有尖晶石、氧化锆和蓝宝石相等次晶相析出。当TiO_(2)和ZrO_(2)的质量比为3.5/2.0时,基础玻璃经1000℃热处理得到的微晶玻璃密度为2.61 g/cm^(3)、硬度为8.09 GPa,利用金尾矿制得的微晶玻璃在建筑材料领域具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 金尾矿 微晶玻璃 TiO_(2) ZrO_(2) 析晶
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暴露不同数量(101)晶面的TiO_(2)对聚乳酸性能的影响
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作者 米宏磊 郑蕊 +1 位作者 张一帆 罗发亮 《精细化工》 北大核心 2026年第3期506-515,共10页
以聚乳酸(PLA)为基体、聚磷酸铵(APP)为酸源和气源、季戊四醇(PER)为碳源、两种暴露不同数量TiO_(2)(101)晶面的亲水TiO_(2)(P-TiO_(2))和亲油TiO_(2)(NP-TiO_(2))为协同效应剂,通过添加膨胀性阻燃剂(IFR,是APP和PER以质量比3∶1的混合... 以聚乳酸(PLA)为基体、聚磷酸铵(APP)为酸源和气源、季戊四醇(PER)为碳源、两种暴露不同数量TiO_(2)(101)晶面的亲水TiO_(2)(P-TiO_(2))和亲油TiO_(2)(NP-TiO_(2))为协同效应剂,通过添加膨胀性阻燃剂(IFR,是APP和PER以质量比3∶1的混合物),制备了阻燃复合材料PLA/IFR/TiO_(2)(PLA/IFR/P-TiO_(2)和PLA/IFR/NP-TiO_(2))。采用XRD、EDS、SEM、FTIR对样品进行了表征。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)测试、锥形量热测试(CCT)考察了P-TiO_(2)和NP-TiO_(2)对PLA/IFR/TiO_(2)阻燃性能的影响。结果表明,在LOI测试中,PLA/IFR/TiO_(2)均达难燃级别,其中,添加P-TiO_(2)质量分数1.0%的PLA/IFR/1.0%P-TiO_(2)的LOI最高,为40.1%±0.1%。在UL-94测试中,PLA/IFR/TiO_(2)均达V-0级。在CCT测试中,PLA/IFR/P-TiO_(2)的阻燃效果优于PLA/IFR/NP-TiO_(2),其中,添加P-TiO_(2)质量分数0.5%的PLA/IFR/0.5%P-TiO_(2)具有最高残炭率(6.54%),高于添加NP-TiO_(2)质量分数1.0%的PLA/IFR/1.0%NP-TiO_(2)的残炭率(5.29%)。PLA/IFR/0.5%NP-TiO_(2)峰值热释放速率(182.08 kW/m^(2))最低,比PLA/IFR/1.0%P-TiO_(2)(273.26 kW/m^(2))降低了33.4%;适量TiO_(2)可使炭层更平整连续,P-TiO_(2)因更多TiO_(2)(101)晶面暴露,能更好地促进APP和PER的酯化反应,提高PLA/IFR/P-TiO_(2)的残炭率,增强其阻燃性能。 展开更多
关键词 PLA TiO_(2) 晶面 膨胀性阻燃剂 功能材料
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N掺杂TiO_(2)的制备及其光催化降解四环素的性能研究
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作者 杨帅 李霞 +1 位作者 姚梦琴 刘飞 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第2期684-694,共11页
光催化是降解四环素(TC)的一种有效方法,而实现这个过程的关键是光催化材料。二氧化钛(TiO_(2))是一种高效、无污染的光催化材料,但存在光生载流子复合率高和紫外光响应范围窄的问题。本研究针对TiO_(2)的缺陷,采用梯度N掺杂策略对海胆... 光催化是降解四环素(TC)的一种有效方法,而实现这个过程的关键是光催化材料。二氧化钛(TiO_(2))是一种高效、无污染的光催化材料,但存在光生载流子复合率高和紫外光响应范围窄的问题。本研究针对TiO_(2)的缺陷,采用梯度N掺杂策略对海胆状TiO_(2)进行改性。通过原位水热构建N掺杂TiO_(2)材料体系,系统揭示N掺杂浓度对光催化剂结构及其性能的调控规律。实验结果表明,当氮钛摩尔比(n_(N)∶n_(Ti))为5时,制备的光催化剂(5N-TiO_(2))光催化性能最佳,在可见光照射120 min下对TC的降解率达到64%,较未掺杂TiO_(2)提升了137%。表征分析表明,5N-TiO_(2)因富含Ti^(3+)和氧空位,通过协同作用将TiO_(2)带隙能量从3.07 eV下降到2.60 eV,大幅提升了光生载流子分离速率。但进一步提高N掺杂浓度发现,过量的N会形成电子-空穴复合中心,从而缩短载流子的寿命,导致10N-TiO_(2)(n_(N)∶n_(Ti)=10)的光催化性能降至未掺杂TiO_(2)的41%。 展开更多
关键词 TiO_(2) N掺杂 光催化 四环素 电子-空穴 带隙
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