研究目的
研究通过大气等离子喷涂空心二氧化钛球体制备用于光催化应用的纳米结构二氧化钛涂层。
研究成果
研究表明，中空二氧化钛球体可用于制备具有高锐钛矿含量和良好光催化性能的纳米结构二氧化钛涂层。原料粉末中有机材料的球形特征对调控涂层的理化特性起主导作用。这些结果为利用设计合理的中空球形粉末进行纳米结构涂层的大规模热喷涂制备提供了见解。
研究不足
该研究聚焦于利用中空二氧化钛球体制备纳米结构二氧化钛涂层及其光催化性能。局限性包括等离子喷涂的特定条件以及仅关注二氧化钛涂层，这可能无法直接适用于其他材料或涂层方法。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用大气等离子喷涂空心二氧化钛球体来制备纳米结构二氧化钛涂层，并对涂层的微观结构和光催化活性进行了检测。
2：样品选择与数据来源：
选用商业Degussa P25粉末作为原料，其颗粒直径约21纳米，包含约80 wt.%锐钛矿相和约20 wt.%金红石相。
3：实验设备与材料清单：
使用APS-2000 K等离子喷涂系统进行涂层沉积，主气体为氩气（流量40 L/min），辅助气体为氢气（流量11 L/min）。
4：实验步骤与操作流程：
喷涂前采用60目黑色熔融氧化铝砂对基材进行表面喷砂处理，粉末喂料速率为200转/分钟，喷涂距离为100毫米。
5：数据分析方法：
通过X射线衍射（XRD）分析粉末及涂层的物相组成，采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）表征涂层微观结构，通过紫外光照射下降解亚甲基蓝（MB）评估涂层的光催化活性。
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获取完整内容-
Fourier transform infrared spectroscopy
Nicolet 6700
Thermo Fisher Scientific
Used to characterize the chemistry of the samples.
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confocal laser scanning microscopy
Zeiss LSM 700
Zeiss
Used to examine surface roughness of the coatings.
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UV–Vis spectrophotometer
Lambda 950
Perkin-Elmer
Used to measure absorption of MB at 664 nm in the photocatalytic activity assessment.
-
field emission scanning electron microscopy
FEI Quanta FEG S4800
FEI
Used to characterize the microstructure of the coatings.
-
APS-2000 K plasma spray system
APS-2000 K
Beijing Aeronautical Manufacturing Technology Research Institute
Used to deposit the coatings with net powers of 12, 16 and 20 kW, respectively.
-
Degussa P25 powder
P25
Evonik Degussa
Chosen as the raw material for preparing the agglomerated powder for the coating deposition.
-
x-ray diffraction
D8 Advance
Bruker AXS
Used to analyze phase compositions of the powders and the coatings.
-
contact angle measurement instrument
Dataphysics OCA20
Dataphysics
Used to measure the contact angle of deionized distilled water droplets spreading on the surfaces of the coatings.
-
UV lamp
PHILIPS, TLD15 W BL
PHILIPS
Used for irradiation in the photocatalytic activity assessment.
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