首 页文档资料下载资料维修视频汽修在线平台
请登录  |  免费注册
当前位置:精通维修下载 > 文档资料 > 机械工程 > 农机技术
氧化钦纳米颗粒薄膜制备技术及制氢应用进展研究
来源:农机使用与维修  作者:佚名  2018-06-06 06:58:26



    2.2.3溶胶一凝胶法
    溶胶一凝胶法原理为金属无机盐或有机金属化合物溶于溶剂中制得溶胶。在低温环境中,将衬底浸入溶胶并经过提拉、甩胶等一系列动作将溶胶附着在衬底上形成凝胶,再经过加热、缩合等在衬底上形成纳米薄膜。其优点是制备过程温度较低,多元组分体系的化学均匀性,可大面积成膜或在任意形状的衬底基片上成膜等。其缺点是由于溶液的浓度比、温度等很溶于对薄膜或涂层的厚度难以精确控制,薄膜的均匀性也很难精确控制。
    杨春晓等人以钦酸丁醋为前驱体,以乙酞丙酮等作为抑制剂制备了TiO2多孔薄膜。还使用不同无机碱和有机碱代替上述醇胺物质,尝试以无机酸和醋酸作为酸,制备多孔结构的TiO2薄膜。结果表明,酸碱比对薄膜表面结构的影响很大,酸碱比达到中和条件时,薄膜表面的孔分布较均匀,孔结构最理想。林娜等人同样以钦酸丁醋为前驱体,通过改变醇醋比、镀膜层、数热处理温度等,考察不同工艺因素对所得TiO2薄膜的光催化性能的影响。结果表明,在醇醋比为1:0.12,涂膜层数为5的条件下,经500℃热处理制备的薄膜具有最佳光催化活性。
    2.3方法比较
    经过上述方法比对和文献查证,可以得到对于制备氧化钦纳米颗粒薄膜来说,激光脉冲沉积法、磁控溅射法,化学气相沉积法和溶胶一凝胶法应用更广泛。激光脉冲沉积法在制备薄膜上明显的优点是薄膜沉积速率高,但是粒子可能会有大的团簇,导致薄膜不均匀;磁控溅射法制备的薄膜均匀致密,但反应条件需要真空,对实验仪器设备要求较高;化学气相沉积法制得的薄膜粒径小,分散性好,然而制备工艺较为复杂,对材质的要求也相对较高;溶胶一凝胶法制得的薄膜纯度高,工艺简单,但是由于其前驱体为钦醇盐,故成本较高。因此,可根据具体的实验条件选择最为合适的氧化钦纳米颗粒薄膜制备技术。

    3 氧化钦纳米颗粒薄膜催化特性改进技术
    图5中a、b、c三条曲线分别为TiO2薄膜的吸收谱、太阳光谱及荧光灯的发光谱。TiO2可以吸收紫外光,但对于可见光的响应非常微弱。而紫外光在太阳光和荧光灯中占很小一部分比例,所以这就极大的限制了TiO2作为光催化剂的使用。因此,专家提出对TiO2进行改性,以增大TiO2对太阳光的响应波长范围提高TiO2的光催化活性。

    3.1催化特性改进技术
    由于TiO2在可见光的照射下,催化效果并不显著,造成TiO2在太阳光的利用率上明显下降。因此,必须要对TiO2的特性进行改进。
    3.1.1贵金属沉积
    由于微量的贵金属沉积在TiO2的表面上,改变了贵金属与TiO2接触面的电子分布状况。贵金属会和TiO2有一个电势差,电子就会不断地从TiO2向金属迁移,直到它们的电势差消除,在两者的接触面上形成了一个肖特基势垒。肖特基势垒可以作为一个有效陷阱捕获TiO2表面的光生电子,从而有效抑制空穴一电子对的复合。但是贵金属的沉积量会对光催化有不同的影响,过量的贵金属沉积反而会抑制TiO2的光催化活性。因此,贵金属沉积量的适度范围仍是现如今专家们研究的方向。
    3.1.2金属离子的掺杂
    金属离子的掺杂方法大致有溶胶一凝胶法、共沉淀法、浸渍法、水热法等。不同金属离子对TiO2的光催化活性的影响不同,有的金属离子能提高光催化活性,但也有的金属离子能抑制光催化活性。金属离子掺杂对TiO2活性影响的机理十分复杂,学者并没有形成一致的结论。从目前的研究现状来看,金属离子的掺杂影响光催化活性的机理来说大致可以分为以下四种:延伸了TiO2对可见光的响应范围;减少电子一空穴的复合率;对TiO2晶粒结构的影响;对TiO2晶型结构转变的影响。
    3.1.3光敏化
    光敏化改性的原理为:由于TiO2对光活性物质有很强的吸附能力,这些光活性物质在受到可见光的照射时激发出自由电子,并转移到TiO2上去,因此使TiO2的激发波长扩大至可见光区域。根据光敏化改性的原理,对光敏材料的要求主要包括:光敏化材料本身具有稳定性;对TiO2有很强的吸附能力;激发态能级与TiO2能级相匹配等。最为常用的光敏剂是染料,如叶绿素、花青素、酞蔷等。

上一页  [1] [2] [3] [4] [5]  下一页

关键词:

  • 好的评价
      0%(0)
  • 差的评价
      0%(0)

文章评论评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!

   评论摘要(共 0 条,得分 0 分,平均 0 分)
Copyright © 2007-2017 down.gzweix.Com. All Rights Reserved .
页面执行时间:34,035.16000 毫秒