文档介绍：沈阳理工大学
硕士学位论文
Ni-纳米TiO2复合镀层的制备与性能研究
姓名:白亚楠
申请学位级别:硕士
专业:应用化学
指导教师:郝建军
2011-03-09
沈阳理工大学硕士学位论文

摘要

由于纳米材料的加入,纳米复合镀层的硬度、耐磨性、耐蚀性,等性能均有
所提高。在众多的纳米材料中,纳米 TiO2 具有活性高、热稳定性好、无毒、成本
低,等优点,因此常被用作一种优异的光催化剂使用。研究纳米 TiO2 固载化方法
可扩展纳米 TiO2 的应用,电沉积制备复合镀层是一种很有发展前途的纳米 TiO2 固
载化方法。本论文采用溶胶-凝胶法制备了纳米 TiO2,采用电沉积法制备 Ni-纳米
TiO2 复合镀层,并对复合镀层的结合力、硬度、耐蚀性以及光催化性能等进行了
研究。本文的主要研究结果如下:
以钛酸四丁酯为钛源,无水乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备的纳米 TiO2 平
均粒径小于 60nm。在 500℃~600℃煅烧制备得到的 TiO2 粉末是金红石型和锐钛矿
型的混合物,其中主要为锐钛矿型。
纳米 TiO2 在瓦特镀镍液中的分散性可通过电镀液的吸光度小大进行表征,吸
光度越大则分散性相对较好。在特征波长是 430nm 时,镀液温度 30℃~45℃,pH
值 ~,添加阳离子表面活性剂 DMF,采用频率为 40KHz 的超声波超声 20min
的条件下,纳米 TiO2 在镀液中的分散性良好。
通过金相显微镜、扫描电镜及 XRD 分析可知,Ni-纳米 TiO2 复合镀层为纳米
TiO2 与 Ni 共沉积的复合镀层,复合镀层表面均匀、致密、光泽、无裂纹,与基体
结合良好,复合镀层的耐蚀性优于纯镀镍层,复合镀层的平均维式硬度可达 600Hv。
实验制备的 Ni-纳米 TiO2 复合镀层对不同浓度目标降解物的光催化实验表明,
在光催化初始阶段(90min)内复合镀层的降解效率最高。在 120min 内,纳米 TiO2
复合镀层对亚甲基蓝溶液的降解率达到 %;对于甲基橙溶液,其降解率为
%;而对于溴酚蓝溶液的降解率则为 %。

关键词:纳米 TiO2;复合电镀;硬度;光催化
沈阳理工大学硕士学位论文

Abstract

The hardness, wear resistance, corrosion resistance, and other properties of the nano-
composite coatings increased because of the addition of nano-materials. Among many
nano-materials, nano-TiO2 is used as an excellent catalyst for its high activity, thermal
stability, non-toxic and low cost. The immobilization method of nano-TiO2 could extend
the application of it, electrodeposition is a prospect method for immobilization method
of nano-TiO2. In this thesis, nano-TiO2 were synthesized via the sol-gel process, and
Ni-TiO2 posite coatings are prepared by electro-codeposition. And the adhesion,
hardness, corrosion resistance, and photocatalytic properties of posite coatings
were studied. The results are as follows:
Using Ti(OBu)4 as main raw material, ethanol as solvent, the TiO2 was prepared by
sol-gel method, and the average size of it was less than 60 nanometer. The TiO2
prepared at 500 ℃~ 600 ℃ was the mixture of rutile and anatase, anatase was mainly.