氟化物体系中熔盐电解制备金属钛的研究

本方法确定了用NaF-K₂TiF₆熔体中的TiO₂通过熔盐电解法探究直接电解TiO₂制备金属钛的可行性。首先通过比较不同摩尔比NaF-K₂TiF₆体系中的初晶温度,并采用Leco氧分析法测定了TiO₂在NaF-K₂TiF₆体系中的溶解度(饱和浓度),选择较为合适的熔盐体系,并通过恒流电解法研究了四价钛的电还原行为。结果表明在830℃时摩尔比为1.5∶1时TiO₂在熔盐体系中的饱和浓度为10.2%,并对该熔盐体系进行热力学计算,发现当以活性炭作为阳极时钛的氧化物相较于氟化物的理论分解电压低,即氧化物会优先反应,通过恒流电解实验发现在电解温度为830℃,阴极电流密度为1 A/cm²时可以得到金属钛,其中TiO₂的还原机理可能是通过TiO₂→TiO→Ti₂O→Ti三步还原反应还原为金属钛。     

废弃SCR脱硝催化剂与废NaCl盐焙烧回收催化剂中的钛、钒、钨（英文）

通过废弃选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂与废NaCl盐焙烧,可以将催化剂中的钨和钒与钛分离。在最佳浸出条件下(焙烧温度900℃,焙烧时间3 h,废盐与废催化剂的质量比为0.5,浸出温度80℃,反应时间60 min),钨和钒的浸出率分别达到84.63%和66.42%,同时钛的损失率仅为1.3%。废NaCl盐和焙烧温度可以促进锐钛矿型TiO₂转化为金红石型TiO₂,反应后得到了金红石型TiO₂。金红石型TiO₂中的钛的价态为四价,晶格氧和化学吸附氧分别占57.26%和42.74%。该方法可以同时解决2种废弃物的处置问题。     

阳极氧化法制备TiO2膜在模拟深海热液区的耐腐蚀性能

以恒压阳极氧化方法在钛基体上制备TiO₂氧化膜,使用水热釜模拟深海热液区的条件研究其耐腐蚀性能。采用XRD、SEM、接触角测定仪对氧化膜以及腐蚀试样产物进行晶型、表面结构、化学成分和亲疏水性能测定,使用动电位扫描方法对其进行极化曲线测试。结果表明,钛试样和阳极氧化钛试样在模拟深海环境条件下,经过腐蚀反应在表面都生成了一层非致密的TiO₂ 膜,对基体并不能起到保护作用,而阳极氧化生成的致密TiO₂ 膜对基体能够起到很好的保护作用。经腐蚀后钛试样表面有TiH₂相的形成,腐蚀电位负移0.45 V。而阳极氧化钛试样表面没有TiH₂相的形成,且腐蚀电位负移较小,表现出良好的耐腐蚀性能。     

通过氢还原热处理提升TiO2薄膜的抗菌性能

提升在可见光区间的抗菌效率一直是二氧化钛(TiO₂)抗菌性能研究的重要方向。采用脉冲激光沉积(PLD)制备TiO₂薄膜,并通过氢还原热处理的方法提升TiO₂表面的氧空位浓度从而增强其抗菌性能。结果发现,在以单晶氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)为衬底时,生长的TiO₂薄膜为高度择优取向的锐钛矿相。生长温度越高,锐钛矿相的XRD衍射峰越强,薄膜越致密。将在600℃下生长的350 nm厚的TiO₂薄膜进行抗菌性能测试,发现其抗菌率约为86%。对样品进一步在4%H2氛围下进行还原处理,发现其抗菌率提升到约为97%。通过XPS、UV-Visible和PL测试,发现TiO₂经过还原热处理后在其表面形成更多的氧空位,在TiO₂带隙中形成氧空位缺陷能级,导致在可见光区域吸光性能增强,使其具有更高的抗菌性能。通过氢还原过程调控材料的缺陷组成,并研究TiO₂薄膜的光催化抗菌性能及抗菌机理。这种简易的调控TiO₂光吸...     

钢渣反应对高钛钢保护渣物化特性的影响

针对高钛钢连铸过程中钢渣反应及反应前后保护渣性能变化的问题,以高钛钢连铸保护渣为研究对象,通过实验室钢渣反应研究了钢渣的反应性,并对比了2种不同TiO₂含量的连铸保护渣与高钛钢反应前后组分和性能的变化。试验结果表明,在钢中钛质量分数为0.68%时,保护渣中的TiO₂质量分数由10%增加到15%,钢渣间均存在着钢中钛与保护渣中氧化物组分的反应,但TiO₂含量的增加明显抑制了钢渣反应的进行;钢渣反应前后保护渣熔点、黏度和转折温度略有增加;研究的高钛钢保护渣结晶矿相主要为LiTiO₂和BaTiO₃结晶相,钢渣反应对保护渣的主要结晶矿相种类影响较小。     

在相对真空下含CaSi2的预制球团还原提镁动力学(英文)

在相对真空下以Ca Si₂为还原剂进行预制球团提镁过程的研究。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别对还原渣的形貌、化学成分和物相进行分析。结果表明，小的氩气流量可以极大地提高氧化镁的还原率，在相对真空下以Ca Si₂为还原剂的预制球团提镁过程可以用F₁模型解释，Ca Si₂还原氧化镁为固液反应，此过程为化学反应控制，温度对还原率影响很大，表观活化能为108.99 k J/mol。还原渣的物相分析表明，渣中的MgO含量对Ca₂SiO₄的晶型转变有影响。     

贵金属氧化物涂层钛阳极的进展

贵金属氧化物涂层钛阳极采用导电的贵金属氧化物（如RuO₂、IrO₂）作为催化剂,非导电的金属氧化物（如TiO₂、Ta₂O₅、SnO₂、ZrO₂、CoO_x等）作为分散剂或稳定剂,将它们涂复在阀门金属（Ti、Ta、Zr、Nb等）上通过热分解法制备而成。RuO₂-TiO₂/Ti阳极1968年在氯碱电解工业中获得成功应用,IrO₂-Ta₂O₅/Ti阳极作为析氧电极近20年来得到更多关注,在电镀、阴极保护等众多领域获得了广泛的应用。本文重点介绍IrO₂涂层钛阳极的成分、结构和电化学性能,并对其应用前景和存在问题进行讨论。     

钙热还原二氧化钛的钛粉制备及其中间产物CaTiO3的成因

通过热力学计算以及XRD、SEM和EDS等测试手段,研究TiO2钙热还原制备钛粉过程中钛酸钙(CaTiO3)的形成原因。热力学计算表明:当温度高于800 K时,添加剂CaCl2水解产物CaO与TiO2生成CaTiO3的反应以及还原副产物CaO与TiO2生成CaTiO3的反应均满足反应发生的热力学条件。实验研究表明:CaTiO3的生成主要是由添加剂CaCl2水解生成的CaO与TiO2烧结反应所致,CaTiO3的量随着CaCl2添加量的增加而增加,且CaTiO3更容易被还原为金属钛。当CaCl2与TiO2的质量比约为1:4时、在1 273 K下还原时间为6 h时,反应过程中的CaTiO3被完全还原为金属钛粉,该粉末具有不规则外形,颗粒粒径为8~15μm。经EDS分析,金属钛粉中钛的质量分数达到99.55%。     

等离子喷涂法制备Ti/Ti4O7+TiB2/PbO2阳极材料的性能研究

用等离子喷涂法在钛基体上喷涂一层Ti₄O₇和TiB₂的混合物作为中间过渡层,以提高钛基体的耐蚀性能、改善钛基体的导电性;然后在Ti/Ti₄O₇+TiB₂中间过渡层上电镀PbO₂活性层,从而制备出一种新型的"三明治"结构的钛阳极。实验结果表明:喷涂后的钛基体主要由TiO₂、Ti₄O₇和TiB₂三种物相组成;TiB₂的加入能够显著提高Ti/Ti₄O₇的导电性;当TiB₂含量为15%左右时,该电极材料的电化学性能达到最佳。     

搪瓷涂层700 ℃长期抗高温氧化和热腐蚀行为研究

研究了在钛铝金属间化合物上涂覆的一种20~40 μm厚的新型搪瓷涂层在700 ℃条件下1000 h高温氧化和硫酸盐+NaCl热腐蚀600 h的高温腐蚀行为。结果表明,搪瓷涂层具有很高的高温稳定性,在长时间的实验中有效地避免了基体的高温腐蚀,涂层未出现开裂或剥落。在涂层制备过程和高温腐蚀测试过程中,在涂层/基体界面发生了界面反应,形成了由α-Al₂O₃、TiO₂、Al₂SiO₅和Al₂TiO₅组成的薄氧化物层。     

退火对TiO2薄膜的结构及电学性能的影响

以硅为衬底,采用射频磁控溅射技术制备了TiO₂薄膜,利用扫描电镜及拉曼光谱对退火前后的TiO₂进行分析。退火后的TiO₂具有良好的结晶特性,且呈锐钛矿结构。在此薄膜工艺条件下,以TiO₂为半导体层在玻璃基底上制备了Al/TiO₂/Pt肖特基二极管,并在153⁴33K范围内对其进行I-V测试。结果表明:在所有温度下,Al/TiO₂/Pt肖特基二极管均表现出良好的整流效应;其理想因子随温度升高而降低,势垒高度随温度升高而升高;在433K下,理想因子为1.31,势垒高度0.73,表明此肖特基二极管已接近理想的肖特基二极管。     

镁热还原法制取金属钛的实验研究

对镁热还原二氧化钛制备金属钛反应过程进行了热力学分析,在此基础上,探索了二氧化钛"真空镁热还原-酸浸除杂"制取钛粉的新工艺.结果表明:镁还原二氕化钛在热力学上是可行的,且反应为教热反应;镁的热还原在实验条件下是压力减小的气固反应:在环境压力为10Pa～30Pa、温度为900℃～1400℃的条件下,低温利于钛粉的生成;过程中氯化钙的添加对还原影响不明显;在反应温度为900℃,反应时间为4h的条件下可得科粉状金属钛.     

Ti对等离子喷涂Fe-Al2O3-FeAl2O4复合涂层组织与性能的影响

通过反应等离子喷涂技术制备含Ti含量不同的金属-陶瓷纳米复合涂层。并利用XRD和SEM对该涂层的物相组成、结构及形貌进行研究。结果显示,该涂层中形成了FeAl₂O₄、Fe_xAl_y、TiO₂、Fe相以及铁钛尖晶石相。对其力学性能的研究表明,随着Ti含量的增加显微硬度逐渐降低,磨损性能逐渐升高,当Ti含量为10%时,复合涂层的综合力学性能最优。     

二维材料/二氧化钛复合材料的光催化研究进展

随着经济高速发展，光催化技术由于其不仅可以制备出清洁氢能源，同时还可以降解污染物，已成为清洁能源制备和环境污染处理领域内潜在的重要技术之一。作为光催化技术的核心材料TiO₂,由于其具有良好的耐光腐蚀性和催化活性已成为最具潜力的光催化剂，但传统的TiO₂光催化剂存在可见光利用率低以及光生电子空穴对复合速度快等缺点，使其在光催化领域的应用受到限制。为了解决上述问题，表面改性和掺杂的方式是提高TiO₂光催化活性最有效的途径。目前，二维(2D)材料由于其独特的结构和性能，已成为TiO₂光催化潜在的理想载体材料，同时还可以实现其表面改性，将二者进行复合发挥其协同作用，可以显著改善TiO₂的光催化性能。因此，本文以二维材料和TiO₂光催化材料为中心，重点介绍了二维材料/TiO₂复合材料的制备方法，并详细地介绍二维材料/TiO₂复合材料的光催化机理，旨在为新型TiO₂光催化剂的制备提供理论指导。     

液相还原法制备纳米铂粉研究

采用液相还原法，以硼氢化钾(KBH₄)作为还原剂，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)等作为分散剂，将还原剂、分散剂及其他添加剂混合制成还原液，加入到处理过的氯铂酸(H₂PtCl₆)溶液中制备电子浆料用纳米铂粉。研究了还原过程中氯铂酸浓度、还原液p H值、分散剂种类等对铂粉粒度大小及形貌的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对铂粉进行表征。结果表明，通过控制反应条件可制备平均粒径在20～100 nm的高纯纳米铂粉。对上述铂粉制备的铂浆料指标进行分析后表明，其可应用于制备催化铂电极。     

含钛夹杂物对连铸保护渣性能的影响

含钛钢连铸过程中析出氮化钛夹杂,并参与渣-金界面反应,严重恶化传统含钛钢连铸保护渣的理化性能。研究了不同含量的TiN和TiO₂对不同碱度保护渣的熔点、黏度、结晶比例以及凝固温度等性能的影响规律。测试结果表明,TiN对CaO-SiO₂基保护渣的性能影响最大,随着渣中TiN含量的升高,保护渣的黏度、结晶比例和凝固温度大幅度升高;当TiN质量分数大于5%时,熔点大幅升高。TiO₂对CaO-Al₂O₃基保护渣的性能影响最大,当TiO₂质量分数小于4%时,可小幅度降低保护渣的黏度和凝固温度;当TiO₂质量分数大于10%时,渣中钙钛矿成为主要析出物相,熔渣的性能严重恶化,影响对坯壳的润滑作用。通过对比3种不同碱度的基础渣发现,CaO-SiO₂-Al₂O₃基保护渣具有较好吸收含钛夹杂物的能力。     

《电镀与精饰》2011年第2期

<正>分子筛负载TiO₂光催化降解甲基橙采用简单混合法和固相分散法制备了包含HZSM5型分子筛的TiO₂光催化剂,考察了该催化剂在甲基橙光催化降解反应中的活性。将TiO₂和分子筛简单混合,光催化降解活性与纯TiO₂基本相同。在m（TiO₂）:m（HZSM-5）<1:20时,固相分散法制备的光催化剂对甲基橙的吸附能力和光催化活性随分子筛质量的增加而增加,m（TiO₂）:m（HZSM-5）在1:20和1:50之间时光催化活性保持平稳。在TiO₂质量浓度     

TiO2和Al2O3对CaO-SiO2-CaF2基础焊接渣系熔化特性的影响

研究了TiO₂和Al₂O₃对CaO-SiO₂-CaF₂基础焊接渣系黏度、熔化温度、表面张力等熔化特性的影响，并利用XRD和拉曼光谱分析四元焊渣的物相和结构特征.结果表明，TiO₂含量增加会显著降低焊接熔渣黏度、熔化温度及表面张力，提升熔渣流动性；Al₂O₃含量增加会使焊接熔渣黏度、熔化温度及表面张力先略有升高后明显降低.CaO-SiO₂-CaF₂-TiO₂和CaO-SiO₂-CaF₂-Al₂O₃四元焊渣完全熔化后，其黏度均在0.2 Pa·s以下，继续升温对黏度无显著影响，低于熔化温度后，焊渣随温度降低迅速凝固，呈明显的短渣特性.经XRD和拉曼光谱分析可知，四元焊接熔渣中主要含具有硅酸盐网络结构的Ca₄Si₂O_...     

钎焊时间对K9玻璃/B2O3-Bi2O3-TiO2/纯钛钎焊接头组织和性能影响

采用B₂O₃,Bi₂O₃,TiO ₂ 混合钎料,通过钎焊连接方法实现K9玻璃与纯Ti在低温下的连接;通过光学显微镜和SEM等方法研究钎焊时间对接头界面组织及性能的影响. 结果表明,当B₂O₃:Bi₂O₃:TiO₂成分为5:4:1时,钎焊温度为650 ℃,保温时间分别为60,80和100 min时,抗剪强度分别为11.5,15.1和12.1 MPa. K9玻璃/钎料结合致密,且存在反应层,而纯Ti/钎料侧界面平直,没有明显的过渡层和熔解现象. 接头断裂一种为完全断裂在金属与钎焊层的脆性断裂,抗剪强度为11.5 MPa;另一种为部分断裂在金属与钎焊界面处,部分断裂在玻璃侧的混合断裂,混合断裂接头抗剪强度最高为16.7 MPa.     

多元异质结CdS/PbS/TiO2的制备及其对304不锈钢光生阴极保护性能研究

采用阳极氧化法制备TiO₂纳米管,通过超声辅助连续离子沉淀法对TiO₂纳米管进行CdS/PbS共复合修饰改性。应用X射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM) 及其配套的能谱分析 (EDS) 对CdS/PbS/TiO₂的晶型特征、表面形貌及元素分布进行表征;利用电化学分析方法研究了复合次序对CdS/PbS/TiO₂的光电性能影响,考察了CdS/PbS/TiO₂复合材料对304不锈钢的阴极保护性能。结果表明:成功制备了晶型特征和表面形貌良好的CdS/PbS/TiO₂多元异质结;先复合9次PbS、再复合15次CdS的TiO₂纳米管具有更加优良的光电性能;光照下CdS/PbS/TiO₂复合材料对304不锈钢光生阴极保护性能显著优于单一PbS复合的TiO₂和纯TiO₂;在暗态下CdS/PbS/TiO₂复合材料储能效果良好,可延长对304不锈钢的阴极保护作用。