纳米二氧化钛的工业化生产

介绍了纳米二氧化钛（TiO2）的生产现状和几种主要制备方法，通过对几种制备方法的比较，提出了以硫酸法TiO2生产的中间产物硫酸氧钛（TiOSO4）或偏钛酸（H2TiO2）为原料，采用均匀沉淀法制备纳米TiO2的工艺路线。研究了相关的工艺过程及反应条件、水解产物的洗涤和金红石型纳米TiO2的煅烧，对存在的问题和今后的研究方向进行了讨论。     

50t/a纳米TiO2工业化生产工艺条件的研究

以钛液(TiOSO4)为原料,尿素为沉淀剂,生成偏钛酸沉淀;再加入0.01MH2SO4和去离子水、溶胶剂、表面活性剂,然后絮凝分离、喷雾干燥、回转窑煅烧,获得纳米TiO2粒子;其中550℃煅烧产物为锐钛矿晶型,大于750℃煅烧为金红石型;50t/a纳米TiO2粉体工业化生产的最佳工艺条件为:反应温度98±2℃,反应时间2—3.5h,反应物摩尔比TiOSO4:CO(NH2)2=2:1,溶胶剂与偏钛酸浓度之比4:1,絮凝剂用量9.5mgL;得到的纳米TiO2粒径为20—50nm,收率达92％。     

纳米TiO2中试生产工艺的研究

以硫酸法钛白生产的中间产品钛液(TiOSO4)为原料，以工业尿素为沉淀剂，生成偏钛酸沉淀，再加入0．01mol／LH2SO4和去离子水、溶胶剂、表面活性剂，然后絮凝分离、喷雾干燥、回转窑煅烧，获得纳米TiO2粒子；其中550℃煅烧产物为锐钛矿晶型，大于750℃煅烧为金红石型，得到的纳米TiO2粒径为20～50nm，收率达92％。     

纳米技术与纳米材料(Ⅸ)--纳米TiO2的液相合成

综述了液相法合成纳米TiO2，比较了各种液相法的优缺点，详细讨论了液相法合成纳米TiO2的研究进展和发展趋势。认为以TiCl4、TiOSO4和H2TiO3为原料时，产品成本较低。低温液相合成纳米TiO2的生产工艺由于省去了高温煅烧工序而最具竞争力。并指出过滤和防团聚是液相法规模化生产纳米TiO2需要重点解决的问题。     

萃取-超临界法制备纳米TiO2

以硫酸法钛白生产过程的中间产品钛液(TiOSO4)为原料,经过萃取、酸洗和反萃得到TiO(OH)2白色浆料,用乙醇置换大部分水分后,采用超临界流体干燥制备纳米TiO2。用TEM、XRD等手段对其表征,所得粒子粒径为20～30 nm, 干燥和晶化一步完成。     

无机液相源模板法制备TiO_2纳米线及光催化性能

以无机盐TiOSO4为原料,采用多孔氧化铝模板技术,通过液相的溶胶-电泳法,制备出直径为30～70nm的TiO2纳米线。试验发现,通过对多孔氧化铝模板孔径形貌的设计,可以对纳米线的结构进行调控。由无机盐原料制备出的纳米线与有机盐原料不同,以硫酸氧钛为原料制备的无机溶胶纳米线,纯TiO2就表现出较高的可见光催化性能,这是锐钛矿纳米晶的表面分布着部分未分解结晶的过氧钛酸黄色络合物所致,它可以吸收可见光使TiO2光敏化而具有可见光活性。     

以活性炭纤维为载体催化剂降解丙酮的研究

以活性炭纤维为载体，用TiOSO4为原料自制催化剂与P25光催化降解丙酮进行比较。实验结果表明，以TiOSO4为原料自制催化剂降解丙酮效率比以P25为催化剂降解丙酮效率高。由于工业用硫酸氧钛易得且价格便宜，工业化前景看好，这有可能为制备TiO2光催化剂提供一条合适的工业化生产途径。     

过氧改性纳米TiO_2溶胶光催化降解苯酚的研究

以硫酸氧钛(TiOSO4)为钛源,过氧化氢(H2O2)为络合剂,采用低温水热法合成了过氧改性纳米TiO2溶胶。利用X射线衍射、红外光谱和透射电镜对合成产物进行了表征,并以苯酚废水为处理对象,对合成产物光催化降解苯酚的影响因素进行了考察。结果表明,合成的产物为直径约10 nm、长约50 nm、结晶良好、分散均匀的锐钛矿型纳米TiO2溶胶;当TiO2质量浓度为200 mg/L,体系pH为4~8,苯酚初始质量浓度20 mg/L时,在紫外光条件下反应180 min,苯酚降解率可达98%。     

纳米TiO2光催化降解甲基橙

以TiOSO4为原料,制备了纳米TiO2粉末,经500度热处理后,XRD研究表明其为锐钛矿型TiO2;经TEM电镀观察,其粉末粒径大约为10nm左右,采用粘结剂法在玻璃板涂敷一层TiO2粉末,以甲基橙为研究对象,紫外灯为光源,研究了催化剂用量,甲基橙初始浓度,初始溶液pH值,光照强度对甲基橙脱色率的影响。     

纳米TiO_2光催化降解甲基橙

以TiOSO4为原料 ,制备了纳米TiO2 粉末 ,经 5 0 0℃热处理后 ,XRD研究表明其为锐钛矿型TiO2 ;经TEM电镜观察 ,其粉末粒径大约为 10nm左右 .采用粘结剂法在玻璃板涂敷一层TiO2 粉末 ,以甲基橙为研究对象 ,紫外灯为光源 ,研究了催化剂用量、甲基橙初始浓度、初始溶液 pH值、光照强度对甲基橙脱色率的影响     

水热反应条件对高活性纳米TiO2粉体物化性能的影响

采用水热法制备高活性纳米TiO<,2>粉体,研究了水热反应条件对纳米TiO<,2>粉体物化性能的影响.结果表明,水热法制备TiO<,2>的最优条件为:TiOSO<,4>浓度0.5 mol·L<'-1>,尿素浓度2.0 mol·L<'-1>,反应温度160 ℃,保温时间6 h.制备的TiO<,2>平均粒径5.9 nm,且...     

TiO2对微滤陶瓷复合膜改性的研究--反应物种类的影响

分别以硫酸钛，硫酸氧钛作为起始反应物，采用均相沉淀法对微滤陶瓷复合膜进行了TiO2的涂覆改性研究。实验结果表明；采用硫酸钛制备的TiO2改性膜致密光滑，晶粒尺寸在20nm以下，使改性后的微滤膜水通量提高了19.2%;而采用硫酸氧钛制备的TiO2改性膜表面粗糙，晶粒尺寸超过40nm，反而使改性后的微滤膜水通量降低了56.9%。     

醇水溶液体系中TiO2纳米晶的合成及其光催化性能

采用液相方法在89℃下,通过在乙醇和水混合的TiOSO4溶液中滴加NaOH制备了平均尺寸为5nm的球形锐钛矿TiO2纳米晶,并对TiO2纳米晶进行了X射线表征(XRD)、透射电镜表征(TEM)、紫外-可见-近红外分光光度计表征.实验结果表明:醇水的体积比对于制备晶体是关键因素,乙醇可提高结晶度、细化晶粒,水的加入有利于...     

Zr4+掺杂TiO2光催化剂的制备与表征

以ZrCl4及TiOSO4为前驱物,用尿素热分解共沉淀法制备了Zr4+掺杂TiO2光催化剂Zr/TiO2,并用XRD, TEM, BET, FT-IR等表征了其物相及光催化性能. 结果表明,Zr4+掺杂使TiO2纳米晶粒细化(粒径14~17 nm),比表面积增大,同时有效抑制了TiO2从锐钛矿到金红石的晶型转变;Zr4+掺杂使TiO2表面的羟基数量增加,改善了对苯酚的吸附性能;Zr4+掺杂提高了TiO2的光催化活性,以4%Zr/TiO2作光催化剂,反应100 min后对苯酚的降解率达100%,TOC去除率超过80%.     

纳米金红石型二氧化钛粉末的制备及表征

利用硫酸法制备钛白粉工艺的中间产物--钛液为原料,采用晶种制备-均匀沉淀法,成功制备纳米金红石型二氧化钛粒子.利用TEM,XRD,BET,ICP-AES等分析测试技术对粉体粒子的性能进行表征.结果表明,所得二氧化钛粒子为金红石型,形貌呈球形,平均粒径达80nm,产品纯度达99.95%,能满足市场需要.     

钛硅复合氧化物介孔材料在光催化降解罗丹明B中的应用

采用溶胶凝胶法以硫酸氧钛和水玻璃为前驱体制备二氧化钛-二氧化硅复合氧化物，利用XRD、SEM、TEM、BET、激光粒度仪、紫外-可见光谱等测试方法对二氧化钛-二氧化硅复合氧化物材料进行了测试分析，考察了制备条件对二氧化钛-二氧化硅复合氧化物材料的晶相、形貌、孔结构、粒度等物理性质的影响规律，并对其在紫外光区降解罗丹明B（RhB）溶液的性能进行了研究。结果表明：二氧化钛-二氧化硅复合氧化物具有优良的催化活性，其光催化活性明显优于市售的P25二氧化钛，焙烧温度对催化剂性能影响最大。     

二氧化钛/铁酸钴磁性光催化材料的制备及表征

以化学共沉淀法制备的铁酸钴纳米粒子为磁核,采用硫酸氧钛水解法在铁酸钴磁性粒子表面包覆二氧化钛,制得顺磁性易于固液分离的二氧化钛/铁酸钴复合光催化材料,并运用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和振动样品磁强计（VSM）技术进行了表征,以甲基橙为模拟污染物研究其光催化活性。结果表明：制备的复合光催化材料晶型较好,其中二氧化钛和铁酸钴分别以锐钛矿型和尖晶石结构存在,粒径为40～50 nm,且具有超顺磁性;二氧化钛/铁酸钴复合光催化材料具有较高的光催化活性同时具有良好的重复使用性能。     

凹凸棒土负载氧化锌-二氧化钛的制备与性能

以凹凸棒土(ATP)作载体,硫酸氧钛、硫酸锌及碳酸铵为原料,采用化学沉淀法制备凹凸棒土负载氧化锌-二氧化钛(ATP/ZnO-TiO₂)纳米复合材料,并用XRD,TEM测试手段对样品进行了表征。以其对活性大红(BES)的降解效果作为评价其光催化性能的标准,对制备条件进行了优化。结果表明：ATP与二氧化钛的质量比为20%、二氧化钛与氧化锌的物质的量比为10∶1、煅烧温度为450 ℃下制备的复合材料光催化降解活性大红的效果最佳;与凹凸棒土负载二氧化钛（ATP/TiO₂）及凹凸棒土负载氧化锌（ATP/ZnO）相比,复合材料具有良好的可见光光催化性能。     

可见光响应的铁掺杂二氧化钛的制备及其光催化性能研究

以硝酸铁、硫酸氧钛为出发原料,通过直接化学法合成了锐钛矿型的Fe掺杂的Ti O2纳米光催化剂;通过X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、紫外-可见-近红外分光光度计、热差热重分析仪对样品的结构以及性能进行了表征。结果表明:Fe掺杂的纳米Ti O2光催化剂的紫外吸收光谱和纯Ti O2相比,吸收带边发生红移,光响应范围拓展到在可见光区域;Fe的掺杂可以提高Ti O2的光催化性能,其中1%的Fe-Ti O2对亚甲基蓝的光催化活性最高。在模拟可见光条件下,Fe-Ti O2表现出了较优的光催化性能,光照10 min后,降解率高达83.9%。