二氧化钛多孔薄膜论文-陈千

二氧化钛多孔薄膜论文-陈千

导读:本文包含了二氧化钛多孔薄膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:能量收集,动电现象,蒸发发电,TiO_2

二氧化钛多孔薄膜论文文献综述

陈千[1](2018)在《基于纳米多孔二氧化钛薄膜的动电现象研究》一文中研究指出随着智能互联时代的来临,柔性可穿戴电子器件大量出现在人们日常生活中,与之配套的柔性能源需求日渐突出。通过收集分布式微能量并转换为电能的自供能技术对解决电子器件的供能问题具有重要的意义。基于动电现象的微流体发电机可以将环境中机械能、热能等转化为电能,是构建自供能系统的重要途径。本论文首先综述了动电现象的原理与发展,重点介绍了蒸发诱导水流动发电最新研究进展。这一独特新颖的发电现象自报道至今无不例外都基于碳基材料,是否具有材料普适性尚未得到验证。本论文首次证实具有光电特性的纳米多孔二氧化钛(TiO_2)薄膜同样能够实现蒸发诱导水流动发电,且该动电现象具有紫外光响应特性。最后详细研究了纳米多孔TiO_2薄膜的蒸发发电性能和其在光控发电机领域的潜在应用。本论文的研究工作对深化蒸发发电机理认识以及拓展其应用范围具有重要意义。全文研究内容如下:(1)全印刷法制备纳米多孔TiO_2薄膜:通过TiO_2、乙基纤维素和松节油透醇混合制备出TiO_2浆料,进而刮涂成薄膜,最后退火形成纳米多孔TiO_2薄膜,并研究了薄膜的亲疏水性,紫外光吸收等特性。(2)纳米多孔TiO_2薄膜动电现象:通过电极封装,制备了纳米多孔TiO_2蒸发发电机,单片膜器件开路电压达到1.6 V。通过研究我们发现水蒸发速度是影响器件性能的关键因素,从而确认了纳米多孔TiO_2薄膜具有蒸发发电现象。此外,我们发现器件具有紫外光响应性,在紫外光照射下开路电压显着降低,并进一步研究了紫外光强度和波长对开路电压的影响。最后,我们提出了紫外光调节的机理:TiO_2吸收紫外光并产生电子-空穴分离,空穴转移到TiO_2颗粒表面进而降低了其Zeta电势,减弱了纳米孔道的动电效应,导致器件的开路电压下降。这些结果对实现自供能紫外光探测系统具有潜在价值。(3)TiO_2-ITO蒸发发电机:通过在TiO_2薄膜表面磁控沉积一层氧化铟锡(ITO),制备了TiO_2-ITO蒸发发电机。ITO可以显着降低薄膜电阻,使单器件输出性能显着提升。我们发现TiO_2-ITO器件同样具有紫外光响应性,且响应性能大幅提升。最后,我们设计了基于TiO_2-ITO器件的“发电树”,通过四个器件的并联成功驱动电子温度计。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)

穆歌,靳映霞,钟明星,柳清菊[2](2017)在《水热法制备锐钛矿花状纳米二氧化钛团簇多孔薄膜》一文中研究指出金红石相花状二氧化钛纳米团簇制备3维多孔薄膜因其大比表面,电子传输效率高,提升开路电压等优点,在材料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等领域有着广泛应用前景。【1-3】而锐钛矿相二氧化钛较金红石二氧化钛相二氧化钛在光催化和载流子传输等方面有着更好的性能特点。【4】本课题组通过以硫酸钛为钛源,油酸为封顶剂,分散在环己烷中180℃水热法制备锐钛矿相花状二氧化钛(本文来源于《第一届全国功能薄膜与涂层学术研讨会暨国际论坛摘要集》期刊2017-07-23)

赵林康[3](2017)在《多孔二氧化钛薄膜的制备及其负载镍基甲烷化催化剂的性能研究》一文中研究指出微反应器通道狭小,传统催化剂在其中易团聚、堵塞。因此,将催化剂以薄膜形式负载并进行催化反应是解决该问题的有效方法。为了研究膜状催化剂的催化性能,本文选用制备方法较为成熟的多孔二氧化钛薄膜负载在铝丝基体表面,并使用浸渍法负载活性组分Ni,进行较为环保的CO甲烷化催化反应。其中分别研究了模板剂用量、陈化时间、热处理温度等制备条件对多孔二氧化钛薄膜的影响以及以该薄膜为催化剂载体制备的Ni基甲烷化膜催化剂的催化活性和稳定性研究。主要研究结果如下:(1)采用包含溶剂挥发诱导自组装的溶胶凝胶法与浸渍提拉镀膜技术,以嵌段共聚物F127为模板剂,在预处理的铝丝基体表面制备出了多孔二氧化钛薄膜。研究结果表明,在一定的溶胶配比(15mL乙醇、1mL去离子水、1mL盐酸、5mL钛酸丁酯和0.2mL乙酰丙酮)中,当F127的用量为1.0g、陈化时间为24h、热处理温度为400℃时制备的多孔二氧化钛薄膜具有均匀的多孔结构和最佳的结构特性,比表面积和孔容可分别达到127 m2·g-1和0.2139 cm3·g-1。(2)采用嵌段共聚物F127与P123为混合模板剂制备多孔二氧化钛薄膜可以优化薄膜的孔结构、增大比表面积和孔容。其中,当F127与P123用量为1.0g,质量比为3:1时,制备的二氧化钛薄膜具有更高的比表面积和孔容,可分别达到154m2·g-1和0.3031cm3·g-1。(3)通过该方法制备的二氧化钛薄膜在300℃、400℃、500℃热处理温度下均呈现出锐钛矿相,且模板剂的种类对其晶相不产生影响;在该溶胶凝胶体系中,模板剂的分解温度约为312℃。(4)以最优配比的混合模板剂制备的多孔二氧化钛薄膜作为催化剂载体,使用浸渍法负载活性组分Ni,形成Ni/TiO2甲烷化膜催化剂。在质量空速为3000 mL·g-1·h-1的条件下对催化剂的催化活性及其稳定性进行评价。研究结果表明:多孔二氧化钛薄膜表面成功负载活性组分Ni并制备了Ni/TiO2甲烷化膜催化剂,且还原前活性组分主要以NiO形式均匀负载在多孔薄膜表面;通过H2-TPR表征可以发现NiO能够与TiO2载体产生了强烈的相互作用,并形成NiTiO3;在反应温度超过400℃条件下,CO的转化率高于99%且其对CH4的选择性接近80%,并且在长达60h的稳定性评价中也具有良好的催化稳定性。(本文来源于《太原理工大学》期刊2017-04-01)

徐凤,赵一新[4](2016)在《丝网印刷次数对染料敏化电池中二氧化钛多孔薄膜上的电子传输的影响》一文中研究指出自1991年,Gr?tzel课题组首次使用多孔TiO_2薄膜制备高效率染料敏化太阳能电池以来,多孔TiO_2薄膜被广泛用于染料敏化太阳能电池中。重现性强的丝网印刷法适合于大规模生产高性能介孔TiO_2薄膜,但由于一次性印刷难以得到一定厚度的TiO_2薄膜,使用的TiO_2薄膜一般通过多次印刷得到。本研究通过1、2和4次印刷制备得到同样厚度(10μm)的TiO_2薄膜,探讨丝网印刷法制备TiO_2薄膜过程中,印刷次数对染料敏化太阳能电池的影响。实验结果表明,随着印刷次数的增加,电子扩散距离有降低的趋势。通过FESEM对4次印刷制备的TiO_2薄膜进行形貌分析,我们发现在薄膜截面处有明显分层现象,这些分层导致了印刷层数对电子扩散距离的影响。在使用敏化染料Z907的条件下,通过1、2和4次印刷制备的TiO_2薄膜中,由于电子扩散距离都大于薄膜厚度,印刷次数对光电转化效率没有明显影响。但是对于电子扩散距离接近薄膜厚度的染料,印刷次数的增加会使电子扩散距离降低至薄膜厚度以下,从而影响光电转化效率。(本文来源于《第叁届新型太阳能电池学术研讨会论文集》期刊2016-05-21)

徐同舟,郑红,张彭义[5](2015)在《表面多孔{001}晶面暴露二氧化钛薄膜光催化降解止痛灵研究》一文中研究指出作为目前研究最广泛的半导体氧化物之一,TiO_2具有稳定的物理化学性质,无毒、价廉、生物相容性好、光催化活性高、使用寿命长、易获得等优点,同时研究表明{001}晶面暴露的锐钛矿型TiO_2相比于热力学上更稳定的{101}晶面暴露的TiO_2具有更高的光催化活性。利用钛片作为钛源和基板将二氧化钛颗粒生长固定在钛片表面形成薄膜,既可解决催化剂粉末难于分离回收等问题,同时由于{001}晶面暴露率高,可使二氧化钛的催化活性得到提高。近些年,药品及个人护理产品(PPCPs)作为一种新兴污染物,其在水环境中的出现受到人们的重视。本文通过水热合成,在钛片基体上制备出表面多孔{001}晶面暴露的二氧化钛薄膜,采用FE-SEM,HR-TEM,XRD,XPS等测试手段对制备的材料进行了表征。光催化降解水中低浓度止痛灵的实验结果表明,在波长为254nm紫外光照射下,表面多孔{001}晶面暴露二氧化钛薄膜比表面无孔{001}晶面暴露二氧化钛薄膜和P25(涂层在钛片表面)表现出更高的光催化活性。在实验的止痛灵浓度范围内,光催化反应符合L-H动力学,随着止痛灵浓度的降低,光催化反应速率增大。动态光催化实验结果表明,制备的表面多孔{001}晶面暴露的二氧化钛薄膜在UV光下停留时间为20min时连续动态降解0.5ppm的止痛灵47天,去除率始终保持在60%,具有良好的光催化稳定性和使用寿命,水质(高纯水、去离子水、自来水)对其光催化降解影响不大。对比真空紫外(VUV)下动态降解0.02ppm和0.5ppm止痛灵,发现催化剂的作用随着止痛灵浓度的降低而减弱。为了提高对低浓度止痛灵的降解效率,考虑传质对催化剂的影响,通过改变雷诺数(Re)来改变流动状态从而增加污染物与催化剂的接触几率,结果表明催化剂的作用得到明显提高,在反应进行30min时,随着雷诺数由324增大到1632,止痛灵降解率由84%增加到97%,120min时达到平衡。(本文来源于《第九届全国环境催化与环境材料学术会议——助力两型社会快速发展的环境催化与环境材料会议论文集(NCECM 2015)》期刊2015-11-20)

高超,王雪,杨栋磊,李昭,杨长龙[6](2014)在《多孔羟基磷灰石负载掺杂Fe~(3+)二氧化钛薄膜的光催化性能研究》一文中研究指出通过将多孔羟基磷灰石(HAP)浸渍于掺杂Fe3+二氧化钛溶胶中再经干燥、烧结,制备出负载光催化剂。采用TEM、FT-IR和XRD对负载情况和物相进行了表征,此外重点讨论了不同的Fe3+掺杂量、煅烧温度和光照条件因素对光催化性能的影响。研究发现Fe3+的掺杂量对光催化性能有较大影响,当掺杂量为0.5%时对甲基橙有最大降解率为43.6%;煅烧温度对于光催化性能的影响更大,在600℃时由于锐钛矿和金红石共存而产生的混晶效应有利于催化性能的提高;此外研究还发现在卤钨灯下可获得最大降解率。(本文来源于《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》期刊2014年02期)

甘霖慧[7](2014)在《Nb掺杂二氧化钛多孔薄膜的制备及氧敏性能的研究》一文中研究指出由于金属氧化物半导体的电导率对周围气体有一定的依耐性,是作为作为气敏材料的理想选择。在所有的传统金属氧化物中,已经有研究表明TiO2在氧化传感器上有着较大的应用前景。主要是因为它在高温下有稳定的化学稳定性及比ZrO2更强的耐铅中毒能力。目前主要围绕施主杂质Nb5+掺杂以提高其氧敏特性,对TiO2多孔薄膜氧传感器的研究开拓了一个新的方向,本文在制备出形貌优异的二氧化钛多孔薄膜的基础上,对其所制成的氧敏元件也进行了全面的表征和性能测试,分析了薄膜表面微结构和薄膜表面电导率之间的关系,探讨了材料的氧敏机理,实验获得的主要结论如下:1、以TiCl4为源物质,乙醇为溶剂,用溶胶-凝胶法制备Nb掺杂TiO2多孔薄膜,通过浸渍提拉在氧化铝基片上镀膜。并采用XRD、FESEM、EDS等手段表征薄膜的结构和成分。结果表明:该方法可以制备出附着力强、无裂纹的多孔薄膜,实现了将Nb5+(0.70)成功掺进TiO2晶格中并取代了部分Ti4+(0.68)。2、纯TiO2及Nb掺杂TiO2多孔薄膜在800℃下烧结为锐钛矿相和金红石的混合相,且随着掺杂量的增加,金红石相(110)晶面的衍射峰有逐渐减弱的趋势,即Nb掺杂可以抑制锐钛矿相向金红石相转变。3、 TiO2薄膜的介孔结构由粒径和形状均一、相互连接的纳米晶粒构成。Nb掺杂能够抑制晶粒长大,有利于制备出比表面积更大的多孔薄膜材料,提高TiO2薄膜材料的氧敏性能,当掺杂量为6%时性能最佳,在700℃下,其在2%和20.9%氧分压中的最大灵敏度分别是纯薄膜元件的11.3倍和11.9倍。4、对于薄膜材料而言,被测气体在材料表面的吸附和反应是影响响应时间的关键过程。Nb掺杂加速了被测气体在TiO2薄膜表面的吸附和反应,掺杂量为6%和8%时能够明显的提高TiO2多孔薄膜对氧气的响应速度。(本文来源于《华中科技大学》期刊2014-01-01)

赵莉南,王藜,胡晓斌,张荻[8](2011)在《有序多孔结构二氧化钛薄膜的制备和应用》一文中研究指出本文探讨了一种制备二氧化钛高度有序多孔结构的方法及其在染料敏化太阳电池中的应用。采用聚苯乙烯悬浮液,采取垂直沉积法得到了聚苯乙烯胶体晶体;以该模板制备了高度有序的纳米二氧化钛反蛋白石多孔薄膜。对胶体晶体模板和二氧化钛反蛋白石有序膜的微观结构进行表征和讨论。用所制得的二氧化钛反蛋白石有序膜组装成染料敏化太阳电池。通过电流电压(I-V)测试和电化学阻抗谱(EIS)等对该太阳电池进行了测试;对比纳米颗粒二氧化钛薄膜电池,反蛋白石薄膜的开路电压提高了0.24 V,电池内阻降低了61.9%。(本文来源于《材料科学与工程学报》期刊2011年06期)

王硕,于然波,赖小勇,杜江[9](2011)在《掺杂碳纳米管的网状多孔二氧化钛薄膜的制备及其光催化性能研究》一文中研究指出为拓展二氧化钛的光响应波长范围并提高其光催化活性,通常采用掺杂金属、金属氧化物或金属离子的方法。而掺杂非金属离子不但能将TiO_2的光响应波长拓展至可见光区域外,还能保持在紫外光区的光催化活性,在利用太阳光光催化方面展现出崭新的应用前景。(本文来源于《11th Conference on Solid State Chemistry and Inorganic Synthesis Joint with 2th Dalton Transactions International Symposium Abstract Book》期刊2011-11-14)

朱曜峰,王艳,傅雅琴[10](2011)在《二氧化钛/碳纤维多孔薄膜的制备及其催化性能》一文中研究指出以聚乙二醇(PEG)为制孔剂,通过溶胶凝胶浸渍涂覆法和烧结法将二氧化钛(TiO2)负载于经表面修饰的碳纤维(CF)上,制备多孔TiO2/CF光催化材料。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)表征材料的形貌和晶型结构,研究TiO2/CF光催化材料对甲基橙溶液的吸附性能,并以质量浓度为80 mg/L的甲基橙溶液为目标降解物,测试材料在紫外光照下的催化性能。结果表明:PEG制孔剂对得到的TiO2/CF光催化材料表面形态和TiO2晶型结构有明显的影响;多孔TiO2/CF光催化材料对偶氮类甲基橙染料的吸附符合准二级动力学方程,且吸附量随PEG分子质量的增大而增加;PEG分子质量为2 000时,可得到具有良好催化效果的多孔TiO2/CF材料。(本文来源于《纺织学报》期刊2011年04期)

二氧化钛多孔薄膜论文开题报告

(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:

金红石相花状二氧化钛纳米团簇制备3维多孔薄膜因其大比表面,电子传输效率高,提升开路电压等优点,在材料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等领域有着广泛应用前景。【1-3】而锐钛矿相二氧化钛较金红石二氧化钛相二氧化钛在光催化和载流子传输等方面有着更好的性能特点。【4】本课题组通过以硫酸钛为钛源,油酸为封顶剂,分散在环己烷中180℃水热法制备锐钛矿相花状二氧化钛

(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。

二氧化钛多孔薄膜论文参考文献

[1].陈千.基于纳米多孔二氧化钛薄膜的动电现象研究[D].华中科技大学.2018

[2].穆歌,靳映霞,钟明星,柳清菊.水热法制备锐钛矿花状纳米二氧化钛团簇多孔薄膜[C].第一届全国功能薄膜与涂层学术研讨会暨国际论坛摘要集.2017

[3].赵林康.多孔二氧化钛薄膜的制备及其负载镍基甲烷化催化剂的性能研究[D].太原理工大学.2017

[4].徐凤,赵一新.丝网印刷次数对染料敏化电池中二氧化钛多孔薄膜上的电子传输的影响[C].第叁届新型太阳能电池学术研讨会论文集.2016

[5].徐同舟,郑红,张彭义.表面多孔{001}晶面暴露二氧化钛薄膜光催化降解止痛灵研究[C].第九届全国环境催化与环境材料学术会议——助力两型社会快速发展的环境催化与环境材料会议论文集(NCECM2015).2015

[6].高超,王雪,杨栋磊,李昭,杨长龙.多孔羟基磷灰石负载掺杂Fe~(3+)二氧化钛薄膜的光催化性能研究[J].齐齐哈尔大学学报(自然科学版).2014

[7].甘霖慧.Nb掺杂二氧化钛多孔薄膜的制备及氧敏性能的研究[D].华中科技大学.2014

[8].赵莉南,王藜,胡晓斌,张荻.有序多孔结构二氧化钛薄膜的制备和应用[J].材料科学与工程学报.2011

[9].王硕,于然波,赖小勇,杜江.掺杂碳纳米管的网状多孔二氧化钛薄膜的制备及其光催化性能研究[C].11thConferenceonSolidStateChemistryandInorganicSynthesisJointwith2thDaltonTransactionsInternationalSymposiumAbstractBook.2011

[10].朱曜峰,王艳,傅雅琴.二氧化钛/碳纤维多孔薄膜的制备及其催化性能[J].纺织学报.2011

标签:;  ;  ;  ;  

二氧化钛多孔薄膜论文-陈千
下载Doc文档

猜你喜欢