研究目的
通过简单的单步表面机械合金化（SMA）处理，在大尺寸钛板上制备纳米结构TiO2涂层，用于有机染料的光催化降解。
研究成果
通过一步SMA处理成功在钛片上制备出黑色纳米结构TiO2涂层，其光催化活性与原始TiO2粉末相当。该方法适用于生产用于环境应用的高性能光催化板。
研究不足
该研究未涉及纳米结构TiO2涂层在反复光催化循环中的长期稳定性和可回收性。
1：实验设计与方法选择
采用表面机械合金化(SMA)技术在钛板上制备了纳米结构TiO2涂层。通过紫外-可见光照射下罗丹明B水溶液的脱色反应评估涂层的催化活性。
2：样品选择与数据来源
以商用钛片为基底材料。TiO2粉末和罗丹明B(RB)均为分析纯试剂。
3：实验设备与材料清单
SPEX球磨机(SPEX/8000M, 230V/50Hz)、扫描电镜(Zeiss Ultra 55)、能谱仪(Oxford X-MaxN 50)、X射线衍射仪(X’Pert Pro PW3040/60)、高分辨透射电镜(JEM-ARM200F)、表面轮廓仪(Alpha-Step IQ)、紫外-可见漫反射光谱仪(DRS)(Varian, CARY 100 Conc.)、紫外-可见分光光度计(Mapada, UV-1800)。
4：实验流程与操作步骤
将钛片抛光后，在球磨腔中与TiO2粉末进行SMA处理。通过SEM、EDS、XRD、HRTEM对涂层进行表征，并采用紫外-可见光照射下RB的脱色反应测试其光催化活性。
5：数据分析方法
通过紫外-可见分光光度计测量RB浓度，计算紫外-可见光照射下的光催化降解效率。
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获取完整内容-
SEM
Zeiss Ultra 55
Zeiss
Used to observe the microstructure of the TiO2 coating.
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EDS
Oxford X-MaxN 50
Oxford
Used for energy-dispersive X-ray spectrometry analysis of the coating.
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XRD
X’Pert Pro PW3040/60
PANalytical
Used for phase identification of the coating.
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HRTEM
JEM-ARM200F
JEOL
Used for high-resolution transmission electron microscopy observation of TiO2 particles.
-
SPEX mill
SPEX/8000M
SPEX
Used for surface mechanical alloying (SMA) treatment to prepare nanostructured TiO2 coating.
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surface profilometer
Alpha-Step IQ
KLA-Tencor
Used to measure the surface roughness of the titanium plate.
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UV–vis diffuse reflectance spectroscopy
CARY 100 Conc.
Varian
Used for UV–vis diffuse reflectance spectroscopy analysis.
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UV–vis spectrophotometer
UV-1800
Mapada
Used to determine the RB concentration during photocatalytic degradation.
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