低温下水热法制备锐钛矿TiO_2晶体材料

低温下(90℃)、0.15mol/L的TiCl3的饱和NaCl水溶液加尿素配位剂(尿素/Ti3+摩尔比1/10)用水热法在玻璃基板上制备TiO2晶体材料(粉末和薄膜),SEM和XRD技术表征结果说明,生成的TiO2为锐钛矿型晶体,TiO2粉末是由TiO2纳米棒自组装成的微米球,薄膜则是大面积纳米棒阵列形成。探索低温下制备TiO2纳米材料的最优条件,并讨论反应机理。     

不同晶型的纳米TiO2粉体的低温制备及光催化性能研究

采用TiCl4水解法制备了锐钛矿和金红石型的纳米TiO2,用XRD和TEM对粉体的晶体结构和表面形貌进行了表征。在400～1 000℃之间对锐钛矿型TiO2进行煅烧,分析了不同温度处理后样品的晶体结构和光催化活性的变化。结果表明:以TiCl4为前驱体,在90℃时水解制得的锐钛矿型纳米TiO2在600～～800℃之间开始向金红石型转变,在800℃时全部转变为金红石型纳米TiO2;600℃煅烧处理后的纳米TiO2具有最好的光催化活性,光照3 h后对甲基橙的降解率可以达到86.96%。     

金属离子掺杂对金红石型纳米TiO2的稳定性影响

以TiCl4为原料,采用低温水热法制备不同金属离子掺杂的纳米TiO2粉末,结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、孔径分析仪等分析金属离子掺杂对产物晶型、晶粒尺寸、形貌及比表面积的影响,以及不同金属掺杂纳米TiO2的高温稳定性。结果表明:掺入Ce^3+、Re^7+、La^3+和Co^2+等金属离子时,制备的纳米TiO2仍为金红石结构,掺入Zr^4+时,纳米TiO2为金红石和锐钛矿混晶结构;Ce-TiO2、Re-TiO2、La-TiO2的初级粒子均为棒状,但直径和长度不同,CoTiO2、Zr-TiO2的初级粒子大部分呈颗粒状,且Zr-TiO2颗粒具有高分散性,比表面积高达198.0 m^2/g;高温煅烧后,掺杂Zr^4+、Ce^3+、Re^7+、Co^2+等金属离子的纳米TiO2粉末均出现新的晶相,其中Ce^3+和Co^2+掺杂出现锐钛矿相,Zr^4+和Re^7+掺杂出现板钛矿相;La^3+、Co^2+促进TiO2粉末高温烧结,而Ce^3+和Re^7+的掺杂可以抑制高温烧结。整体上,金属离子掺杂对烧结影响较小,掺杂样品的晶粒尺寸仍会明显增大,比表面积显著降低。     

硬脂酸法制备TiO2纳米粉体

用硬脂酸法制备了TiO2纳米晶,用红外光谱仪(FTIR),X射线粉末衍射(XRD ),透射电子显微镜(TEM)对TiO2纳米晶进行了分析和表征.研究结果表明:在纳米TiO 2的制备过程中,硬脂酸不仅起到溶剂、分散剂的作用,还作为反应物参与反应;所得纳米TiO2随热处理温度的上升发生了从锐钛矿到金红石相的转变;利用硬脂酸法能在较低温度500℃得到金红石结构.     

纳米TiO_2对RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响

研究了纳米Ti O2含量、晶型和粒度对RDX-CMDB推进剂的燃烧性能的影响。结果表明,纳米Ti O2可显著提高RDX-CMDB推进剂的燃速,降低高压下的压力指数。质量分数为1%的5nm锐钛矿型Ti O2可提高1~18MPa燃速,8MPa燃速提高幅度达到88%,12~18MPa压力区间压力指数为0.197。对于25nm Ti O2,锐钛矿型有利于提高高压燃速,金红石型有利于降低高压压力指数。对于锐钛矿型Ti O2,5nm有利于提高低压燃速,25nm有利于提高高压燃速。     

硬脂酸凝胶法制备纳米TiO2的XRD研究

用硬脂酸凝胶法成功制备了TiO2纳米晶，对不同温度下热处理的系列粉末用X射线粉末衍射（XRD）进行了研究，发现所得纳米TiO2粉晶随热处理温度的不同，发生了从锐钛矿到金红石相的转变，而且随着热处理温度的升高，粉末晶粒增大，利用硬脂酸法能在较低温度500℃得到金红石结构，较一般的溶胶－凝胶（sol-gel）法的晶型转变温度低。     

以硝酸为抑制剂溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜研究

以钛酸丁酯为主要原料、硝酸为抑制剂、载玻片为基底在常温采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜,讨论了不同添加剂、水及无水乙醇的用量对制备TiO2薄膜的影响,得出最佳制备纳米TiO2薄膜的配方。采用差示扫描量热仪、扫描电镜、X衍射等分析手段对纳米TiO2进行表征,并以甲基橙为目标降解物考察了TiO2薄膜对甲基橙的光催化性能。结果表明,制备的TiO2粒径为9 nm,晶型为锐钛型;TiO2薄膜具有较高的光催化活性。     

钛酸铋薄膜退火时间的研究

采用金属有机化学气相沉积工艺和快速退火工艺,在硅(100)基片上制备高度择优取向的Bi4Ti3O12铁电薄膜,运用X射线衍射术分析薄膜材料的结构,通过测量材料的电滞回线和漏电流密度,研究快速退火对Bi4Ti3O12薄膜电性能的影响.在优化的工艺条件下,Bi4Ti3O12铁电薄膜的剩余极化强度(Pr)为8μC/cm2,漏电流密度为10-11 A/cm2.     

高强高硬Al_2O_3陶瓷

该陶瓷由Al2O3晶体和不低于0.5vol.%的弥散颗粒(平均粒径≥0.3μm)组成.弥散颗粒包括MgAl2O4和TiO2、Al2T;O 5及RE2Ti2O 7(RE为稀土金属).制造步骤为:将Al2O3与上述化合物混合后模压成形.然后将模压件烧结至理论密度的95 %.烧结过程由下列步骤组成:1)烧结形成含Ti和Mg的Al:O 3固溶物:2)通过加热使部分MgAl2O4沉淀在Al2O3中;3)进一步加热使部分TiO2、Al2TiO5及RE2Ti2O?沉淀在Al2O3中.这种陶瓷可用于制造耐磨损部件和发动机部件等. 范爱国译自V130(5)     

低温制备柔性染料敏化太阳能电池TiO_2薄膜电极

通过钛酸正丁酯的溶胶与TiO2粉末混合配制室温涂膜浆体,采用常压水热处理涂敷TiO2薄膜,获得柔性染料敏化太阳能电池的TiO2薄膜电极。分析钛酸正丁酯溶胶经过水热处理后产生的TiO2粒子的晶型和比表面积,并对电极的表面形貌、紫外可见吸收光谱以及组装柔性电池的光电性能进行表征。研究表明,钛酸正丁酯溶胶经过常压水热处理产生锐钛矿晶型的TiO2粒子,比表面积为280m2/g;TiO2薄膜电极是多孔的,并且敏化电极吸收光谱的吸光度增大;组装柔性电池的最高光电转换效率可达1.32%。     

Al2O3含量对Ti3SiC2/Al2O3复合材料抗氧化性能的影响

以Ti、Si、炭黑为原料,通过引入Al2O3,采用热压法制备了Ti3SiC2/Al2O3复合材料。通过X-射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱分析研究了Ti3SiC2/Al2O3复合材料的氧化行为。结果表明:添加Al2O3的试样抗氧化性优于纯Ti3SiC2试样,这是因为在1 300℃之前,形成α-Al2O3、TiO2和SiO2的混合层,且α-Al2O3集中到氧化层表面呈连续分布,形成致密氧化层。而在1 300℃之后试样表面则生成Al2TiO5抗氧化层。     

钛酸四丁酯-二乙醇胺-水-乙醇系溶胶制备 TiO_2 薄膜

研究了钛酸四丁酯－二乙醇胺－水－乙醇系溶胶特性，表明二乙醇胺有抑制Ｔｉ（ＯＢｕ）４水解，稳定溶胶粘度的作用，有利于制备ＴｉＯ２薄膜。该系溶胶浸涂制备ＴｉＯ２薄膜时易出现裂纹，加入干燥控制剂二甲基甲酰胺可有效地消除裂纹，得到均匀致密的ＴｉＯ２薄膜，这种薄膜与玻璃基片有很强的结合力。     

用自制的锐钛型掺杂TiO2对苯酚进行可见光催化降解

采用水热法制备的锐钛型掺铁TiO2在可见光照射下对有机污染物苯酚进行光催化降解,着重研究苯酚溶液的浓度、pH、TiO2掺铁量、TiO2用量、反应时间等因素的影响。结果表明,在苯酚溶液初始质量浓度为80 mg/L、pH=4、TiO2掺铁量0.02%(摩尔数分数)、TiO2的质量浓度为20 g/L、室温20℃下可见光照射反应40 min,苯酚的降解率达到94.14%。     

氢对TA16钛合金性能影响研究

研究氢对TA16钛合金显微组织、氢脆行为和应力腐蚀行为的影响,以及TA16钛合金在8.5 MPa高温碱性水中的吸氢性能。结果表明,氢在TA16钛合金中形成面心立方的δ相氢化物TiHx(x=1~2)。在室温条件下,TA16钛合金氢脆敏感性随着合金中的氢含量的增加而增大;在8.5 MPa高温碱性水中,TA16钛合金的应力腐蚀敏感性随着合金中氢含量的增加而增大,但合金中氢的体积浓度小于350 mL/m3时,合金的应力腐蚀敏感指数小于0.2。在8.5 MPa高温碱性水中,TA16钛合金的吸氢量随着浸泡时间的增加而增大,浸泡13 000 h后,TA16钛合金的吸氢体积浓度小于50 mL/m3,合金表面形成的由TiO、TiO2和Ti2O3组成的致密氧化膜。     

Ni掺杂TiO2涂层的制备及光阴极保护性能研究

采用溶胶凝胶法制备Ni掺杂TiO2粉末,使用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)等对粉末进行表征。将Ni掺杂TiO2粉末涂覆在不锈钢表面制备修饰电极,用电化学工作站对其开路电位及光生电流进行表征。结果表明:制备的Ni掺杂TiO2粉体中Ni和Ti的摩尔比与物料投放比基本一致,反应比较充分;Ni掺杂的摩尔比为0.005时,涂层的光阴极保护性能最好。     

铝对自蔓延火焰淬熄法合成空心陶瓷微珠的影响

以自蔓延高温合成技术(SHS)为基础,采用自反应淬熄法研究TiO2+蔗糖,TiO2+蔗糖+Al两种体系下空心陶瓷微珠的反应生成情况。以SEM、XRD、EDS为手段分别测试所得产物的形貌、主要相组成以及微区成分组成。结果表明:TiO2+蔗糖体系所得产物由不规则的块状物质与表面凹凸不平的类球形物质组成;TiO2+蔗糖+Al体系熔射产物全部由表面光滑的球形颗粒组成。球形颗粒为空心结构,主要组成为Al2O3-TiC复相和少量的铝钛合金、AlN以及Ti(C,N)。Al的加入大大改善了空心微珠的生成。