用攀枝花钛铁矿制备球形二氧化钛

研究了以攀枝花钛铁矿为原料,采用盐酸浸出-硫酸分解-EDTA络合除铁水解法制备高纯球形二氧化钛,考察了高钛渣固相酸解和浸出条件。结果表明：在硫酸浓度80％～85％、酸矿质量比（2．0～2．5）∶1、液固体积质量比1∶1、温度70℃条件下,钛浸出率达97．8％;对钛浸出液进行水解,加入EDTA溶液抑制Fe3＋的水解,得到纯度为99．984％的均一球形TiO2。此方法避免了传统方法中繁琐的净化过程,大大降低了废酸产生量,对于降低能耗及改善环境有明显益处。     

TiO2纳米颗粒的制备、光催化性能及羟基自由基研究

采用聚丙烯酰胺凝胶法制备了TiO2纳米颗粒,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和紫外．可见光漫反射光谱分别研究了不同煅烧温度对样品晶相、颗粒形貌和带隙的影响．以甲基橙（M0）为目标降解物,在紫外光照射下考察了制得的TiO2样品的光催化性能．研究结果表明,500℃煅烧制备的样品光催化性能最好;随着催化剂用量的增加,MO降解率呈现先增大后减小的趋势,最佳催化剂用量为4．0g／L;在pH值不太高时（≤7．2）,M0降解率随pH值的升高呈下降趋势．以香豆素为探测剂．采用荧光光谱检测催化剂在紫外光照射下产生羟基自由基（·OH）的情况,研究了煅烧温度、催化剂用量和溶液pH值对·0H产率的影响．研究结果还表明,·OH产率与MO降解率的变化规律基本一致,表明·0H可能是TiO2光催化降解有机染料的主要活性物种．     

阳极氧化法制备二氧化钛纳米管阵列的形貌

采用阳极氧化法,以NH4F-乙二醇-水溶液为电解质,在钛片上制备了TiO2纳米管阵列,并研究了电解电压和电极距离对TiO2多孔薄膜形貌的影响。结果表明,通过优化电解电压,可以调控二氧化钛纳米管阵列的内径在20～145nm之间;通过调节两电极间的间距,在金属钛片上制备了完整的二氧化钛纳米孔阵列。并采用有限元模拟二氧化钛层中的电流密度分布,探讨了二氧化钛纳米管阵列和纳米孔阵列的形成。     

Al掺杂锐钛矿型二氧化钛的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下的平面波超软赝势(PWPP)方法,模拟计算了Al掺杂前后锐钛矿相二氧化钛的几何结构、能带结构、态密度分布、光吸收系数等,并与实验结果进行比较。结果表明:高浓度的Al原子掺杂使其禁带宽度变小,光吸收强度显著增强,其电子迁移率、电导率均有所改变。这对半导体内电子和空穴的捕获以及抑制电子/空穴的复合起到了很好的作用。     

新型保温隔热外墙涂料的研制

以碳酸钙、金红石型二氧化钛、空心玻璃微珠、氧化锌为颜填料,以苯丙乳液为主成膜物,制备出的建筑外墙保温隔热涂料,其常规性能符合外墙涂料的相关标准要求。研究了添加碳酸钙、金红石型二氧化钛和氧化锌三种填料及复合添加四种填料对涂层隔热性能的影响。结果表明：添加碳酸钙、金红石型二氧化钛和氧化锌可提高涂层隔热性能;复合掺入碳酸钙、金红石型二氧化钛、氧化锌和空心玻璃微珠可进一步提高涂层隔热性能。掺加15％碳酸钙、7％金红石型二氧化钛、5％氧化锌和8％空心玻璃微珠时,隔热温差为7．9℃,导热系数为0．0767W／（m·K）,具有明显的保温隔热效果。     

一种防腐耐刮纳米二氧化钛／有机聚合物杂化涂层的制备

将纳米二氧化钛与硅聚物杂化制备一种涂膜,采用WGFS透光率、雾度测定仪测量涂层的透过率和雾度,用Tatw5151耐磨仪测试涂层-耐磨性（荷4500g,100诉ain）,用中华铅笔测试涂层铅笔硬度,用3M600胶带测试涂层附着力,结果表明,该涂膜具有较好的防腐、耐刮性能     

Ultraviolet-accelerated formation of bone-like apatite on oxidized Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn alloy

A novel method has been developed to rapidly deposit bone-like apatite with the assistance of ultraviolet （UV） light irradiation on the nanostructured titania in the simulated body fluid （SBF）. The process has three main steps： Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn alloy was heated at 650℃ for 3 h, UV-light illumination in air for 4 h and soaking in the SBF for 3 d. A titania coating consisted of main rutile formed on the thermal oxidized Ti-24Nb-4Zr- 7.9Sn alloy. The UV not only converted the futile surface from hydrophilic to hydrophobic but also stimulated high surface activity. After 4 h UV illumination, the contents of Ti3＋ and hydroxyl groups on the oxidized sample were increased, while that of lattice O decreased. After 3 d of soaking in the SBF, a compact and uniform layer of carbonated hydroxyapatite （CHA） particles was formed on the UV-illuminated rutile surface whereas there was a few of HA to be viewed on the surface of as-oxidized Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn alloy. Our study demonstrates a simple, fast and cost-effective technique for growing bone-like apatite on titanium alloys.     

铁掺杂二氧化钛的结构及其可见或紫外光下对有机物催化降解的行为分析

采用水热法制备了铁掺杂二氧化钛晶体粉末,以FT-IR和XRD对产物进行了结构表征,研究了以自制的二氧化钛粉末为光催化剂在可见光或紫外光照射下对甲基紫溶液的催化降解行为。FT-IR分析表明,水热法制得的二氧化钛结构中含有大量羟基(对应于1636和3400cm-1的吸收),说明它有较好的光催化活性,其中1126,1050 cm-1的吸收为Ti-O-C弯曲振动所致,520 cm-1吸收则对应Ti-O-Ti弯曲振动;XRD测试结果表明,制得的二氧化钛粉末的晶型属于锐钛矿型;光催化结果表明:相同条件下,紫外光催化甲基紫的效率好于可见光;在优化条件下(在4 mg·L-1的甲基紫溶液中,加0.1800 g自制的掺铁二氧化钛晶体粉末,室温下用40 W的白炽灯或λ=365 nm紫外光照下反应2 h),掺铁量为2%(摩尔分数)二氧化钛晶体粉末对甲基紫的降解率最大分别为59.36%和95.03%,掺铁量为0%的二氧化钛的光催化降解率分别为26.41%和40.28%,掺铁量为8%的二氧化钛的光催化降解率分别达到37.34%和48.44%。     

漂浮型Fe、Ce共掺杂TiO2复合光催化剂的制备及性能研究

以膨胀珍珠岩为载体,采用溶胶-凝胶法制备铁离子和铈离子共掺杂的可漂浮于水面的Fe-Ce-TiO2/EP复合光催化剂,采用XRD和SEM等分析方法对其结构进行表征,以甲基橙溶液为目标物,对所制备样品的光催化活性进行了研究.结果表明,Fe、Ce共掺杂能够抑制晶粒的增长,提高TiO2的分散性进而提高催化活性,当Fe和Ce掺杂的质量分数均为0.5wt％时,焙烧温度为550℃,催化剂用量5g/L时,甲基橙降解率可达88.6％.     

改性蛇纹石负载改性TiO2光催化剂的制备及活性研究

研究了用改性后的蛇纹石作为载体负载改性TiO2的制备方法,使用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)和X射线衍射仪(XRD)等测试手段对合成材料进行了表征,通过对模拟苯酚废水及含氰废水溶液的光催化降解实验,对合成材料进行了光催化性能测试。测试与分析表明:TiO2/改性蛇纹石合成材料晶型为锐钛矿型,并且具有较高的光催化活性和再生利用性能。