火焰法合成纳米TiO2颗粒生长过程

在新型火焰反应器生产纳米TiO2的过程中使用TEM微栅在不同火焰高度位置处进行原位取样分析,得到生长过程中纳米TiO2颗粒的粒径和形态. TiO2颗粒经历了成核、生长、聚并、烧结的过程. 调节反应物浓度为7.9×10-5~5.7×10-3 mol/L,研究了不同反应物浓度对纳米颗粒生长过程的影响,高前驱体浓度形成较高的单体浓度,使颗粒间碰撞几率增加,从而得到粒径较大的颗粒,产物粒径17~85 nm. 调节CH4和O2流量,改变温度场,研究温度对颗粒生长过程的影响,在相同反应物浓度条件下,较高的温度下形成分散性好、一次粒径为63 nm的颗粒,而在较低的温度下形成的颗粒一次粒径为35 nm,但颈部烧结严重;增加喷嘴气流速度减小了反应停留时间,颗粒粒径从63 nm减小到36 nm.     

两种合成方式对制备纳米二氧化钛粉体的影响

以钛酸四丁酯为原料,分别通过溶胶-凝胶法和硬脂酸凝胶法制得TiO2前驱体,在450℃煅烧后分别得到粒径在42.4,9.4 nm的混晶纳米TiO2。运用XRD和TEM等方法对TiO2进行表征,探讨了两种合成方式对纳米TiO2粒径大小及TiO2晶型转变温度的影响。结果表明,以硬脂酸凝胶法合成的纳米TiO2纯度高、粒径小,且晶型转变温度低,这是由于晶粒细化后晶型转变温度降低的缘故。     

氢氧焰燃烧制备纳米Al2O3颗粒及其分散性能

利用多重射流氢氧燃烧反应器,以AlCl3为前驱体制备了具有不同形貌和晶型结构的Al2O3纳米颗粒,表征了其形貌、晶型结构、比表面积、粒径分布等性能,考察了火焰燃烧形式和反应区最高温度等因素对颗粒性能的影响规律. 结果表明,随反应温度升高,Al2O3粒径不断长大,形貌从具有链状结构的不规则颗粒逐渐转变为分散性良好的球形颗粒;同时随反应温度升高和在高温火焰中停留时间延长,晶型由单纯g相逐渐转变为d和d*相. 产品纳米Al2O3颗粒具有较强亲水性,其分散液具有较好的稳定性. 探讨了高温快速反应过程中颗粒和团聚体的生长机理,最终产物的粒径和团聚体形貌取决于各主要影响条件的相互竞争.     

不同晶型纳米TiO2的制备及其在水中分散性能的研究

采用凝胶-溶胶法制备了不同晶型纳米TiO2,通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征制备出的纳米TiO2晶型为锐钛矿型和金红石型,粒径约为50 nm;考察了不同种类分散剂对不同晶型纳米TiO2在水中分散性能的影响,重力沉降评价、分光光度测试、粒径的测试结果表明:锐钛矿型纳米TiO2在含分散剂六偏磷酸钠(SHMP)的水溶液中分散较好;金红石型纳米TiO2在含分散剂羧甲基纤维素钠(CMC)的水溶液中分散性较好.     

锐钛矿型纳米TiO2低温制备及光催化性能研究

本文采用溶胶-凝胶法低温合成锐钛矿型纳米TiO2.探讨了水量及热晶化处理方式对纳米TiO2结构及性能的影响,通过XRD、HRTEM和亚甲基蓝溶液的脱色率对纳米TiO2的晶型和光催化能力进行表征.其结果表明,随着水量的增加,所制备的TiO2纳米晶结构由无定型晶转化为锐钛矿型晶体,其结晶度和光催化能力随着水量的增加而增强.与普通150℃干燥的纳米TiO2相比,溶胶经过汽蒸热晶化处理后得到的TiO2纳米晶具有很高的结晶度和光催化活性,在紫外光照1.Sh后,对亚甲基蓝的脱色率达97.1％.     

吸附相反应技术制备纳米TiO2及其气相甲苯光降解特性

以纳米SiO2粉体作为载体,采用吸附相反应技术(adsorption phase reaction technique,APRT)在SiO2粒子表面制备纳米TiO2,研究了用水量、温度对纳米TiO2特性的影响,利用X射线色散能谱仪、透射电子显微镜与X射线衍射等研究了SiO2粒子表面TiO2含量、TiO2形貌和晶型的变化规律.利用气相甲苯的光降解实验评价不同样品的光催化活性,采用一级反应动力学拟合得到动力学常数.结果表明:催化剂中锐钛矿型TiO2的形成可以提高其光催化活性.随着制备水量的增加,SiO2表面TiO2含量和样品中锐钛矿型TiO2含量都增加.TiO2催化活性的增加与载体表面TiO2含量增加有着明显的相关性;随着制备温度的升高,载体表面的Ti含量很快下降,光催化活性却变化不大,这可能与吸附层的变化导致分散均匀性的改变有关.     

不同粒度纳米TiO2的制备

不同粒度的纳米TiO2具有不同的用途。文章以硫酸钛为原料,尿素作沉淀剂,采用均匀沉淀法,研究了不同平均粒径纳米二氧化钛的制备工艺,讨论了工艺条件对其粒径的影响。研究结果表明：通过改变工艺条件,采用均匀沉淀法可制备出平均粒径范围为8～40nm的锐钛矿型纳米TiO2;在制备过程中,反应物浓度及配比、反应温度、煅烧温度等工艺参数对所制备粉体粒度都有不同程度的影响;纳米二氧化钛的粒度随反应物浓度的增加或反应温度的升高而减小,随煅烧温度的升高而增大。     

纳米TiO2晶型对合成革用阴离子水性聚氨酯性能的影响

用纳米微粒直接分散法制备了纳米TiO2/水性聚氨酯复合膜,考察了纳米TiO2晶型（金红石型和锐钛矿型）对复合膜性能的影响。粘度分析表明：金红石型纳米TiO2增粘效果较好。粒径、SEM和AFM分析表明：添加纳米TiO2不影响聚氨酯乳液的稳定性,复合粒子仍然以纳米级存在,两种晶型的纳米TiO2均能均匀分散于复合膜中,并对复合膜表面的平整度无影响;接触角和卫生性能测试表明：两种晶型的复合膜都没有防水性,添加锐钛矿型纳米TiO2复合膜的卫生性能较好;机械性能和抗菌性测试表明：添加锐钛矿型纳米TiO2的复合膜具有更好的力学性能和抗菌性能。     

酯交换法制备二氧化钛及其表征

以钛酸四丁酯为原料,采用酯交换法制备纳米TiO2粉体。借助于X射线衍射,TG-DTG和场发射电子扫描显微镜等测试手段对制备的TiO2粉体的晶体类型及晶型转变进行表征。结果表明:焙烧温度对粉体晶体结构有显著影响,在500℃反应条件下制备的纳米TiO2为锐钛矿型,结晶完好,平均粒径为200nm,而530℃以后所得TiO2粉体含不同比例的金红石相。     

水热法制备TiO2纳米纤维的最佳工艺条件

以锐钛矿型TiO2粉体为前驱体,与KOH溶液在高压釜中进行水热反应,制备的样品分别经HCl溶液和蒸馏水超声洗涤至中性,合成了H2Ti3O7纳米纤维,采用透射电镜、扫描电镜,X射线衍射和X射线光电子能谱,对纳米纤维的微观形貌及晶型结构进行了表征,探讨反应温度、时间和碱液浓度等对产物的化学成分和形貌的影响.结果表明:水热反应最佳条件为:KOH溶液浓度为10～12 mol/L,反应温度为150℃,时间为72 h.随着反应时间的延长,纳米H2Ti3O7纤维的产率和长度不断增加,72h后,前驱体完全转变为H2Ti3O7纤维,长度达到微米级,长径比为50～60.该产物经400℃煅烧后,主要衍射峰属锐钛矿相TiO2,且结晶完好,说明H2Ti3O7纳米纤维已转变为TiO2纳米纤维.