研究目的
采用原子层沉积法制备并表征TiO2@聚合物和TiO2@碳气凝胶复合材料，用于光催化应用，特别是在紫外光下降解甲基橙染料。
研究成果
在RFA和RFCA气凝胶上通过原子层沉积（ALD）制备的TiO?层增强了光催化活性，其中非晶态TiO?展现出意想不到的光催化性能。单独的碳气凝胶由于具有高比表面积而表现出显著活性。补偿比表面积减少和热处理效应后，证实了TiO?涂层对光催化性能的提升作用。低温ALD法制备的非晶态TiO?在涂覆热敏性基底方面具有很高潜力。
研究不足
该研究的局限性包括：原子层沉积（ALD）在较高温度下可能对基底造成损伤、二氧化钛沉积后比表面积减小，以及由于二氧化钛含量过低导致X射线衍射（XRD）中无法检测到其特征峰。光催化机制可能受到比表面积和官能团等多种因素的影响。
1：实验设计与方法选择：
通过溶胶-凝胶法合成间苯二酚-甲醛（RF）水凝胶，经超临界干燥转化为聚合物气凝胶（RFA），再经热解制得碳气凝胶（RFCA）。采用原子层沉积（ALD）技术，以TiCl4和H2O为前驱体，在80°C（非晶态）和250°C（晶态）条件下沉积TiO2层。表征技术包括N2吸附、TG/DTA-MS、拉曼光谱、SEM-EDX、TEM，以及甲基橙在紫外光下降解的光催化测试。
2：样本选择与数据来源：
样本包含RFA、RFCA及其TiO2复合材料。数据来源于实验室合成及使用指定设备的测量。
3：实验设备与材料清单：
设备包括Beneq TFS-200-186 ALD反应器、TA Instruments SDT 2960 TG/DTA、JEOL JSM-5500LV扫描电镜、FEI Morgagni 268透射电镜、PANalytical X'Pert Pro MPD XRD、JASCO V-750紫外-可见分光光度计等。材料包括间苯二酚、甲醛、碳酸钠、TiCl4、H2O、甲基橙染料等。
4：H2O、甲基橙染料等。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：RF水凝胶合成、RFA的超临界干燥、RFCA的热解、TiO2的ALD沉积、多种技术表征，以及紫外照射下的光催化活性测试与吸光度测量。
5：数据分析方法：
采用BET模型分析比表面积，拉曼光谱分析结晶度，EDX分析元素组成，UV-Vis分析染料降解动力学。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
SEM
JSM-5500LV
JEOL
Scanning electron microscopy for imaging and EDX analysis.
暂无现货
预约到货通知
-
XRD
X'Pert Pro MPD
PANanalytical
X-ray diffraction for crystallinity analysis.
暂无现货
预约到货通知
-
TEM
Morgagni 268
FEI
Transmission electron microscopy for imaging composite structures.
暂无现货
预约到货通知
-
UV-Vis Spectrophotometer
V-750
JASCO
Diffuse reflectance spectra collection.
暂无现货
预约到货通知
-
Spectrofluorometer
FS5
Edinburgh Instruments
Photoluminescence spectra recording.
立即获取同款设备 -
Digital Electrometer
616
Keithley
Resistance measurement for photocurrent tests.
暂无现货
预约到货通知
-
ALD Reactor
TFS-200-186
Beneq
Used for atomic layer deposition of TiO2 on aerogel substrates.
暂无现货
预约到货通知
-
TG/DTA Device
SDT 2960
TA Instruments
Simultaneous thermogravimetric and differential thermal analysis with mass spectrometry.
暂无现货
预约到货通知
-
Mass Spectrometer
Thermostar GSD 200T
Balzers Instruments
Evolved gas analysis coupled with TG/DTA.
暂无现货
预约到货通知
-
Raman Spectrometer
Labram
Jobin Yvon
Microspectroscopy for Raman analysis.
暂无现货
预约到货通知
-
Gas Adsorption Apparatus
NOVA 2000e
Quantachrome
Volumetric gas adsorption for surface area and pore size analysis.
暂无现货
预约到货通知
-
XPS Machine
PHOIBOS HSA3500 100 R6
X-ray photoelectron spectroscopy for surface analysis.
暂无现货
预约到货通知
-
UV Lamp
18 W UV-A blacklight
Osram
UV light source for photocatalytic experiments.
暂无现货
预约到货通知
-
登录查看剩余11件设备及参数对照表
查看全部
