HF-PCVD法TiO2纳米晶的粒径与晶型控制

以TiCl4和O2为反应体系，采用高频等离子化学气相沉积(HF-PCVD)法制备了晶化完整的锐钛和金红石混晶型TiO2纳米晶，球形体的晶粒分散性良好，分布较为均匀：研究了控制粒径大小和晶相组成的关键反应条件。XPS，TEM，XRD结果显示：增加TiCl4进料量、延长停留时间均利于锐钛相向金红石相转化，但粒径有所增大：添加A1C13使金红石相含量较未掺杂时有较大幅度提高，且粒径随掺铝量增加而减小。本实验条件下，TiO2纳米晶的粒径为25nm～60nm，金红石相含量在12．O％～53．6％间可控。     

RF-PCVD法制备条件对纳米TiO2微晶的影响

采用高频等离子体化学气相沉积法(RF-PCVD)法,以TiCl4 O2为反应体系,制备出了纳米级的TiO2粉体。TEM、XRD等结果表明,颗粒基本呈球形,粒径小于100 nm。从模拟结果和实验结果可以看出:随着汽化温度升高,停留时间延长,二氧化钛颗粒粒度逐渐增大,同时金红石含量也增加。加入AlCl3晶型转化剂,有助于锐钛相向金红石相转化。     

纳米多孔TiO2膜的晶化处理及其热稳定性研究

通过恒压阳极氧化法在HF酸和CrO3的混合电解液中，在纯钛TAl和钛合金TC4表面分别制备了纳米多孔无定型TiO2膜。研究了TAl和TC4表面无定型TiO2膜在空气中热处理的组织转变过程。TAl试样表面的纳米多孔TiO2膜在250℃左右出现锐钛矿相，480℃左右出现金红石相，在600℃左右锐钛矿相向金红石相的转变基本完成，孔结构在600℃左右基本消失；TC4试样表面的纳米多孔TiO2膜在310℃左右出现锐钛矿相，600℃左右出现金红石相，在680℃左右锐钛相向金红石相的转变基本完成，孔结构在700℃左右基本消失。TC4试样表面的氧化膜所含合金元素Al和V，对上述结晶转变温度和孔结构存在的最高温度的差别存在重要影响。     

多孔钛板表面TiO2纳米管阵列膜的制备及表征

利用四辊卧式粉末轧机制备多孔钛板,并通过阳极氧化工艺在轧制多孔钛板上制备TiO2纳米管阵列膜。采用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）分别对TiO2纳米管阵列膜的形貌和物相进行表征,并对TiO2纳米管阵列膜的热稳定性和生物相容性进行了研究。结果表明,多孔钛板上初步制备的TiO2纳米管阵列膜为无定形相结构,在不同温度下可转化为锐钛矿型、金红石型或锐钛矿与金红石型的混合物;细胞培养实验表明,经阳极氧化及450℃退火处理后,粉末轧制多孔钛板表面细胞的黏附量比未经处理的多,且细胞发育良好。     

球磨纳米TiO2的结构转变

采用X射线衍射研究锐钛矿型纳米TiO2在高能球磨过程中及球磨后的纳米TiO2在退火过程中的结构变化。结果表现在室温常压下高能球磨诱发锐钛矿相转变为金红石相和S相。随着退火温度升高，球磨纳米TiO2粉末的晶粒逐渐长大，锐钛矿相逐渐转变为金红石相，而S相并不直接转变为金红石相而是先转变为锐钛矿相，然后由锐钛矿相转变为金红石相。与未球磨的纳米TiO2相比，高能球磨导致的晶粒细化，显微畸变以及晶格缺陷密度的增加而引起的额外储能使球磨后纳米TiO2的锐钛矿相-金红石相转变温度明显降低。     

掺Ag量对绢云母负载纳米二氧化钛性能的影响

以绢云母为载体,采用水解-沉淀法制备出了绢云母负载纳米TiO2粉体（TiO2/M）,在粉体表面沉积不同量的Ag2CO3,经400℃焙烧,制得不同掺Ag量的绢云母负载TiO2光催化剂,采用TG、XRD、SEM、EDS、UV等手段对样品进行了性能表征;并以日光色镝灯为光源,甲基橙为模拟污染物检测其光催化活性,研究了Ag的掺杂量对粉体中TiO2晶相结构、粒度和光催化性能的影响。结果表明：纳米TiO2均匀负载在绢云母上形成包覆层,Ag的掺杂抑制了TiO2晶粒的长大,减缓锐钛矿向金红石相的转变,同时Ag的掺杂形成新的能级结构,随Ag＋/Ti4＋摩尔比的增加,样品对光的吸收边逐渐红移至440～520 nm,具有明显的可见光响应,当Ag＋/Ti4＋=0.05时,制得样品对甲基橙的光催化降解率是没有掺Ag的样品的1.5倍,相同条件下重复利用4次,该样品60 min对甲基橙的降解率仍然可达34%。     

湖南大学研发纳米二氧化钛改性氟碳涂料

湖南大学余刚、胡波年和杨景花等人日前研究成功一种纳米二氧化钛改性氟碳涂料及其制备工艺与应用，该涂料是将锐钛矿型纳米TiO2和金红石型纳米TiO2混合物添加到现有氟碳涂料中，添加比例为：锐钛矿型纳米TiO2和金红石型纳米TiO2混合物，氟碳涂料的质量比为1～4：100；所述锐钛矿型纳米TiO2和金红石型纳米TiO2混合物中，锐钛矿型纳米TiO2和金红石型纳米TiO2二者质量配比为4：1。本发明还包括所述改性氟碳涂料的制备工艺及用于涂敷铝合金板材的前处理工艺。使用本发明之氟碳涂料涂装后的铝合金型材和板材具有良好的白清洁性能，耐沾污和耐洗刷性能，良好的耐候性、耐化学腐蚀性，防水防潮，质量轻、防震、隔声、隔热、色泽均匀、不开裂、不变形、不剥落、不褪色等特点。     

Yb2O3／TiO2纳米颗粒的制备及表征

采用溶胶-凝胶法制备了微量 Yb2O3掺杂纳米 TiO2颗粒,采用 XRD, TG-DTA, TEM等手段对试样经不同温度热处理后的结构相变、表面形貌、颗粒大小等特性进行了表征.实验表明温度不高于 400℃时,试样的颗粒粒径较小,粒径在 15 nm以下,比表面积大于 107.22 m2@ g-1, TiO2呈锐钛型;在 400℃以上, TiO2粒径迅速增大,微粒出现锐钛相与金红石相混晶结构;800℃时 TiO2微粒完全转化成金红石相.     

TiO2纳米管阵列的热稳定性及生物活性的研究

通过电化学阳极氧化法，在纯钛片表面制备得到TiO2纳米管阵列。研究了TiO2纳米管阵列的热稳定性，并通过模拟体液浸泡研究了其生物活性。采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分别对纳米管阵列的形貌和物相进行表征。结果表明，当热处理温度为300℃时，TiO2纳米管由无定形向锐钛型转变，温度升到500℃时转变为金红石型，升到600℃时TiO2纳米管阵列出现坍塌，700℃热处理时其形貌完全被破坏。生物活性研究表明，具有TiO2纳米管阵列的钛片经氢氧化钠溶液活化后具有良好的生物活性，能在模拟体液中诱导生成磷灰石。     

热氧化制备TiO2纳米薄膜电极及其光电化学性质研究

利用管式炉热氧化金属钛片法方便的制备了金红石型TiO2纳米薄膜，并用纳米Au粒子对薄膜电极进行修饰。结果表明，在650℃热氧化30min形成的TiO2薄膜具有最好的光电化学性质，在此条件下形成的薄膜厚度约为2μm，薄膜表面被尺寸大小不等的纳米TiO2棒所覆盖，长为100～600nm，直径为90～100nm。TEM观测结果表明，纳米Au粒子的尺寸为30～50nm，当薄膜电极表面吸附0．37μg/cm^2的纳米Au粒子时光电流可提高约1．4倍。     

Nd掺杂金红石TiO2的电子结构及光学性质的研究

采用密度泛函平面波超软赝势方法,系统研究了Nd掺杂前后金红石相TiO2的电子结构变化,计算结果表明:Nd掺杂使TiO2的电子态发生重新分布,分能带明显增加;在导带的下方出现了一些新的电子态,分波态密度的结果进一步证实,这些新的态归属于Nd 4d轨道;金红石TiO2的带隙引Nd 4f态的引入而明显降低,并导致材料的带隙减小;Nd掺杂前后金红石相TiO2的紫外-可见漫反射光谱的测试结果表明Nd掺杂TiO2的紫外可见吸收光谱发生红移。     

微等离子体氧化制备TiO2薄膜的结构特性

利用微等离子体氧化方法在纯Ti金属表面生长出一层厚度达20μm的陶瓷氧化膜，并用X射线衍射、扫描电镜初步研究了氧化膜的组织结构和表面形貌。在不同电解质溶液条件下，得到3种不同类型结构组成的氧化膜：单一TiO2的锐钛型结构、TiO2锐钛型 金红石型的混合相结构、单一TiO2金红石结构。TiO2单一的锐钛型结构的氧化膜薄膜比较粗糙，TiO2金红石结构的氧化膜表面比较平滑，而混合相结构陶瓷膜的表面层为疏松的锐钛型结构TiO2，亚表层为金红石结构的TiO2。     

INFLUENCE OF THE ALIGNMENT OF TiO_2 NANOPARTICLES ON OPTICAL AND STRUCTURAL PROPERTIES OF POLY(PHENYLENEVINYLENE) FILMS

A series of poly(phenylenevinylene) (PPV)/titanium oxide (TiO2) nanocomposites with different contents of TiO2 nanoparticles were prepared from mixtures of PPV precursor and titanium butoxide ethanol solution in a sol-gel process. TEM images showed the formation of the connected network of TiO2 nanoparticles with a higher content of TiO2, which resulted in the titanium butoxide hydrolyzed to form Ti organic compound. Meanwhile, the conjugation of PPV polymer chains can be interrupted by the TiO2 network structure. The PL spectra revealed that the emitted light of the PPV/TiO2 nanocomposites blue shifted without fine structure and the PL intensity enhanced when the TiO2 network formed. In the lifetime spectroscopy of positron annihilation, the structural properties of the PPV dominated the character of the nanocomposites, in which the formation of the o-Ps was presented in free volume pf polymer, when the content of TiO2 was below 10%. Further increasing the content of TiO2     

交流脉冲参数对TC4钛合金微弧氧化陶瓷膜的影响

为了研究交流脉冲占空比和频率对微弧氧化膜的影响.采用恒电流方式对TC4钛合金进行微弧氧化,用扫描电镜和X衍射仪分析膜层的表面形貌及相结构.结果表明:随占空比的增大,微弧氧化膜层的生长速率增大,金红石相TiO2相对含量增加;随频率的增大,微弧氧化膜层的生长速率减小,表面趋于平整,锐钛矿相和金红石相TiO2相对含量与处理频率无关.     

聚乙二醇对TiO2-SiO2粒子的生成及光催化性能影响

以TiCl4为原料,采用自组装技术制备TiO2-SiO2复合粒子,加入聚乙二醇2000（PEG 2000）,探讨聚乙二醇对TiO2-SiO2粒子生成及光催化降解甲基橙的影响。研究发现：随组装次数的增多,复合粒子表面TiO2 的含量增多;随PEG2000的加入,TiO2颗粒间呈现一定的孔隙,使TiO2层粒子的表面积增加;样品经550 ℃煅烧,得到均为锐钛矿与金红石的混合相,且随着PEG2000含量的增加,锐钛矿的相对含量随之增加;光催化实验表明,PEG2000的掺杂使TiO2-SiO2的光催化性能得以提高。     

纳米晶金红石TiO2结晶形态

ＴｉＣｌ３氧化烧结制备了纳米晶金结石ＴｉＯ２。通过Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析其物相,采用透射电镜（ＴＥＭ）详细观察和分析了不同温度烧结的金红石ＴｉＯ２纳米晶的形态结构。研究表明,纳米晶金红石与常规金红石有很大的区别,前者为｛１１０｝面组成的单形,后者却为聚形。     

电流密度对钛合金微弧氧化膜的影响

采用交流微弧氧化法于Na2SiO3、Na3PO4溶液中在Ti6A14V表面形成了氧化物陶瓷膜.研究了电流密度对电压、厚度、相组成、氧化膜与基体的结合力、耐腐蚀性能的影响.结果表明,随着电流密度的增大,氧化膜终止电压升高,氧化膜的厚度逐渐增加.氧化膜主要由锐铁矿和金红石相TiO2组成,随着氧化膜中金红石相TiO2的含量增加,氧化膜与基体的结合力逐渐降低,并趋于持平.氧化膜在30%的硫酸溶液中耐腐蚀性能稍有降低.     

氢气流量对大气等离子喷涂TiO2涂层导电性的影响

采用大气等离子喷涂方法制备TiO2涂层,研究氢气流量的变化对TiO2涂层的显微结构、相结构以及导电性的影响.随着氢气流量的增加,TiO2涂层的孔隙率减少,缺氧相增加,涂层的电阻率随之减小.同时在通电升温条件下涂层的电导率随温度的升高而增加.结果表明,大气等离子喷涂TiO2涂层主要由金红石相、锐钛矿相和缺氧相Magneli(TinO2n-1,n=4～10)组成,各相的含量与等离子气中氢气的流量有关.     

高温气相反应合成金红石型纳米TiO2颗粒的研究

在高温气相反应器中,利用掺 ＡｌＣｌ３的 ＴｉＣｌ４氧化反应制备金红石型纳米 ＴｉＯ２颗粒研究了氧气预热温度、反应器尾部氮气流量、反应温度、停留时间等对 ＴｉＯ２颗粒大小的影响结果表明：提高氧气预热温度和加大反应器尾部氮气流量对控制产物粒径有利, ＴｉＯ２粒径随反应温度升高和停留时间延长而增大当反应温度为１３７３Ｋ, ＡＩＣｌ３与ＴｉＣｌ４摩尔比为 ０．２５、停留时间为１．７３ｓ时,纯金红石相纳米ＴｉＯ２颗粒的粒径分布为 ３０－５０ｎｍ．     

掺杂Y^3＋的纳米TiO2微粒的制备及其光催化性能

在Sol-Gel法制备纳米TiO2微粒的最佳制备条件的基础上，制备了掺杂稀土离子钇(Y^3 )的纳米TiO2复合粒子，并对这二者进行了XRD，TEM和DRS表征及光催化活性检验。结果表明，未经掺杂的TiO2与掺杂稀土Y^3 的TiO2均为锐钛和金红石的混合晶型，锐钛和金红石的比例约为3：1；掺杂抑制了TiO2晶粒的生长，使得TiO2粒径明显变小，其颗粒大小为10nm左右。用DRS表征微粒的光吸收能力和光吸收带边移动情况，发现掺杂导致了TiO2光吸收能力增强及吸收带边红移。通过对苯酚的光催化氧化降解研究，发现当Y^3 掺杂量(按质量)为1．5％时，TiO2光催化活性最高，与未掺杂的TiO2相比，其光催化活性提高约20％。