纳米二氧化钛颗粒的超临界水热合成

利用四氯化钛溶液通过超临界水热合成法制备了纳米二氧化钛颗粒,采用X射线衍射(XRD),透射式电子显微镜(TEM)等手段表征了产物的大小、结晶度及形貌。研究了初始反应物浓度、初始溶液pH值对二氧化钛颗粒的大小、结晶度和形貌的影响,并对影响机理进行了讨论。结果表明:在所有的试验中均获得了纳米级的二氧化钛颗粒;在反应温度400℃、压力30 MPa、反应时间5 min、初始四氯化钛溶液浓度为0.05 mol/L的超临界水热合成条件下,合成了平均颗粒粒径为20 nm左右且结晶良好的二氧化钛颗粒,颗粒成椭球形或四边形;当四氯化钛溶液浓度由0.05 mol/L增加到0.1 mol/L,合成的二氧化钛颗粒尺寸变大,且椭球形颗粒数量减小,棒状的颗粒增加;当钛离子和氢氧根离子的浓度比[Ti~(4+)]/[OH~-]由1:0变为1:3,即pH值增加时,颗粒的粒径减小,颗粒的结晶度下降。     

水热合成纳米二氧化钛及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,在盐酸介质中水热合成二氧化钛粉体,通过XRD对所得二氧化钛粉体进行了表征,研究合成条件(如盐酸浓度、反应温度及反应时间等)对所得二氧化钛的相组成及晶粒尺寸的影响。结果表明:产物二氧化钛的相组成受盐酸浓度的影响,而与反应温度及反应时间无关。反应温度及反应时间只影响二氧化钛的晶粒尺寸。光催化降解甲基橙的研究表明,所得锐钛矿、金红石和板钛矿3种混晶中,二氧化钛的光催化活性随着锐钛矿含量的降低而降低;纯金红石型二氧化钛的光催化活性较差。     

纳米ZnO的水热合成及性能研究

采用简单的水热方法制备出纯净且粒径均匀的纳米Zn O粒子,借助于X射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其物相组成及表面形貌进行了表征,通过日光下亚甲基蓝的降解研究了其光催化性能。将获得的ZnO纳米粒子沉积成膜,经表面修饰低表面能物质1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷(CAS)后,采用接触角测量仪研究了其润湿性能。结果表明,反应时间为20 h的ZnO纳米粒子在日光照射20 min后,亚甲基蓝的降解率达到90%以上;经表面修饰CAS后,Zn O膜呈现良好的疏水性能;经紫外光照射后,疏水性ZnO膜转换为亲水性,实现了润湿性的转换。     

氧化锰纳米颗粒的低温水热合成及其电化学性能

基于高锰酸钾和葡萄糖之间的氧化还原反应,采用低温水热法合成了氧化锰纳米颗粒材料.应用X-射线衍射、扫描电镜和氮气吸脱附技术对所得材料的结构、形貌和表面性质进行表征.结果表明,所得材料为低结晶性Birnessite型层状氧化锰,比表面积为129 m2/g.电化学测试结果显示,氧化锰纳米颗粒负极材料具有较高的比容量、较好的循环性能和倍率性能.在100 mA/g的电流密度下,首次放电比容量为635 mAh/g.恒流充放电130次后,容量保持率为65.4％.     

单宁为模板水热合成纳米二氧化钛及其对铀的吸附性能

本文利用单宁可与金属离子形成稳定配合物的性质，以不同的单宁为模板，水热合成了纳米二氧化钛(T-NTO)，用FT-IR，XRD，BET，SEM，TEM对合成的T-NTO的结构及形貌进行表征，并探究其对铀的吸附性能。结果表明，以单宁为模板水热法合成可以明显提高纳米二氧化钛的比表面积，从而提高其吸附容量；所制备的T-NTO对铀有较强的吸附能力，并且以不同单宁为模板制备的T-NTO对铀（UO22+）的吸附容量存在明显差异，杨梅单宁为模板合成的纳米二氧化钛(BT-NTO)粒径最小，比表面积达到96.61 m2／g；T-NTO对铀的吸附等温线符合Langmuir方程，BT-NTO在318K时对铀的吸附容量高达0.7054 mmol／g；而吸附动力学符合准二级动力学方程，吸附速率较快；共存阳离子Zn2+、Mg2+、Pb2+、Cu2+、Mn2+、Na+及共存阴离子Cl-、SO42-、CO32-对BT-NTO吸附铀的影响很小，而F-的影响较大，但可通过引入Al3+来减小F-的影响。解吸实验表明, 0.1 mol／L的HNO3溶液可使吸附的铀解吸下来，BT-NTO可多次重复使用。     

纳米二氧化钛粉的水热合成与光催化性能研究

以钛酸四丁酯(TBOT)为钛源,NH4Cl为分散剂,不经高温煅烧,直接低温水热合成纳米TiO2粉。采用FT-IR,XRD,TEM等方法研究了低温高压水热条件和NH4Cl浓度对TiO2粉的相组成、组织形貌的影响,并研究了其对甲基橙光催化降解的性能。结果表明,纳米TiO2具有锐钛矿相结构且无有机物残留。晶粒尺寸随着水热合成温度增高(120~180℃)而增大,随着NH4Cl/TBOT的摩尔比(0.1~0.5)增加而减小,但纳米粉逐渐出现团聚现象。水热温度为160℃以及NH4Cl/TBOT=0.25条件下合成的锐钛矿相纳米TiO2具有良好的分散性,其颗粒尺寸约为14 nm,且有高的光催化降解甲基橙的能力。     

氧化铝纳米纤维的水热合成及性能研究

提供了一种简便易行的水热—煅烧方法用于合成γ-Al2O3纳米纤维。首先在120℃,以六水氯化铝为铝源,尿素为结构引导剂,制备了γ-AlOOH纳米薄片,而后在500℃煅烧γ-AlOOH,获得直径在10nm左右的γ-Al2O3纳米纤维。研究表明,这些纳米纤维具有介孔特性,从而展现出了较高的比表面积和孔体积,使它们能够应用于吸附剂和催化剂等相关行业。     

介孔二氧化钛的合成及应用

介孔二氧化钛特殊的结构和性能,使其在光催化,电化学器件等方面具有多种潜在的用途而备受关注,已经成为材料科学一个崭新的研究方向.本文综述了介孔二氧化钛的合成方法及应用,并对今后研究方向进行了展望.     

纳米二氧化钛的制备及应用

研究了纳米二氧化粉体的化学制备方法，介绍了其特殊的性质以及在催化降解废水、催化剂、光学、电学、医学等方面的广阔应用前景。     

介孔TiO2的水热法制备及表征

以廉价的工业级偏钛酸为原料,采用水热法制备了锐钛矿型介孔TiO2,考察了水热温度和水热时间对TiO2晶粒度的影响,并对TiO2进行了N2吸附-脱附、SEM及TG-DTA表征,结果表明,水热温度对TiO2晶粒度的影响较大而水热时间影响较小,纳米尺寸的TiO2晶体在聚乙二醇模板剂的作用下组装为微米级的介孔TiO2,平均介孔...     

Hydrothermal synthesis of pseudocubic BaTiO3 nanoparticles using TiO2 nanofibers: Study on photocatalytic and dielectric properties

In this study, TiO₂ nanofibers were fabricated via the electrospinning method followed by air annealing. Then, Ti-requirement in the conventional hydrothermal synthesis of BaTiO₃ stoichiometry was supplied by using these nanofibers. The microstructural and compositional properties of BaTiO₃ nanoparticles were studied using SEM, TEM, XRD, XPS, and Raman spectroscopy. The structural analysis showed that the cubic symmetry was the dominant one in the BaTiO₃ nanoparticles, whereas Raman spectroscopy indicated the coexistence of cubic symmetry with the tetragonal polymorph. The nanoparticles displayed higher photocatalytic reactivity under UV-A light compared to visible irradiation during decomposition of methylene blue dye and reached 24.2% and 18.8% degradation, respectively, after 1 hour. Furthermore, the dielectric properties were investigated using sintered compacts of these nanoparticles. Among the employed temperatures for sintering, the highest relative density (90%) and dielectric constant (2165 at 1 MHz) were obtained at 1250°C and 5 hours. This study revealed that the electrospun TiO₂ nanofiber precursor can successfully be used for the production of nanoscale barium titanate particles suitable for various applications.     

水热法制备CdSe和PbSe共负载TiO2纳米带复合材料

采用两步水热合成过程制得了CdSe或/和PbSe负载的TiO2纳米带复合材料。用XRD、SEM、TEM、UV-Vis吸收和FTIR等测试技术对产物进行了一系列表征。结果表明,六方相CdSe粒子或/和立方相PbSe粒子直接负载在四方相锐钛矿型TiO2纳米带表面,其中呈近球形CdSe粒子的粒径主要在100~400 nm,而呈近立方体形PbSe粒子的边长主要在300~1 000 nm。CdSe和PbSe共负载TiO2纳米带复合材料在可见光区域有强的光吸收。由FTIR谱图推断,在复合材料载体TiO2纳米带结构中掺杂有少量Cd2+或/和Pb2+离子。     

油酸辅助水热合成纳米钛酸锶的性能调控与表征

采用油酸辅助一步水热法,以廉价易得的锐钛矿型TiO2为钛源、Sr(OH)2?8H2O为锶源合成SrTiO3纳米颗粒,通过XRD, TEM和SEM研究了SrTiO3纳米颗粒的形貌,考察了反应时间、Sr/Ti摩尔比和油酸浓度对SrTiO3纳米颗粒性能的影响,以所制SrTiO3为催化剂降解亚甲基蓝考察其光催化性能。结果表明,钙钛矿型立方相SrTiO3纳米颗粒具有均匀的尺寸和规则的形貌。实验范围内,随反应时间和Sr/Ti摩尔比增加,SrTiO3纳米粒子的晶粒尺寸呈增加趋势;随油酸浓度增加,SrTiO3颗粒粒度呈下降趋势。添加油酸可调控制备出具有规则形貌的钙钛矿型立方相结构的SrTiO3纳米颗粒;Sr/Ti摩尔比为0.75时,产品纯度高、结晶度好。油酸、反应时间和Sr/Ti摩尔比对SrTiO3纳米粒子微观结构的影响可分别用颗粒间作用力、奥斯特瓦尔德熟化和晶体成核理论解释。     

水热合成二氧化钛薄膜及其光催化性能的研究

本文采用水热合成法制备纯二氧化钛薄膜。在紫外光的照射下,以亚甲基蓝溶液为目标降解物。考察了水热合成反应温度,反应时间,原料浓度等对二氧化钛薄膜光催化性能的影响,确定了TiO2薄膜的适宜水热合成条件。利用XRD对二氧化钛的晶体结构进行表征。     

Photocatalytic performance of Al and Nb-doped TiO2 nanoparticles prepared by microwave-assisted hydrothermal method

Microwave-assisted hydrothermal synthesis of aluminum (Al)-doped TiO₂ (ALT) and niobium (Nb)-doped TiO₂ (NBT) nanoparticles were carried out. Investigations were performed to examine the crystallinity, vibrational modes, surface morphology, and composition using X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), and energy-dispersive spectroscopy (EDS), respectively. The XRD study indicated the higher crystallinity of the ALT particles compared to the Al and Nb-doped TiO₂ (ALNBT) particles, and only the presence of the anatase phase was observed in all samples. As a result of doping, the Raman mode at ∼147 cm⁻¹ is found to be shifted toward a higher wavenumber for both samples. SEM analysis showed the spherical morphology of ALT and NBT nanoparticles. The elemental composition peaks of Al, titanium, Nb, and oxygen were noticed by EDS measurements. Furthermore, both prepared nanoparticles were used as photocatalytic materials. The Nb and Al-doped samples showed an improvement in the photocatalysis response in relation to the pure TiO₂ sample, in which Al-doped sample was able to decolorize 100% of rhodamine B in 75 min of analysis.     

水热法制备TiO2纳米管及其影响因素的研究

分别以金属钛(Ti)和氧化钛(TiO2)为原料,通过水热法制备TiO2纳米管,研究水热温度、pH、不同钛源和n(TiO2)/n(NaOH)的比值对TiO2纳米管形貌的影响。结果表明,在最佳实验条件(t=150℃,pH=10~12,n(TiO2)/n(NaOH)=6.25×10-4)下,以TiO2作钛源时制备出管壁厚度和外径分别为2 nm和8~10 nm的TiO2纳米管;以金属钛粉作钛源所制备的TiO2纳米管,其壁厚、外径分别约为1~1.5 nm和3~5 nm,明显小于前者。在温度为130℃~170℃、pH=8~12范围内,温度、pH对TiO2纳米管的壁厚和管径基本无影响。     

纳米核壳二氧化钛的可控制备及储锂性能研究

以氟钛酸铵为钛源,采用尿素和双氧水控制Ti4+水解速率,经过一步水热,制备出了锐钛矿型的二氧化钛核壳纳米结构,500 ℃煅烧处理得到电极材料。采用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）、恒流充放电及循环伏安测试对材料的结构、形貌和电化学性能进行表征。结果表明产物形貌尺寸均一,分散性较好。与市售二氧化钛纳米颗粒相比,二氧化钛核壳纳米结构具有多孔结构及优异的结构稳定性,从而具有更好的循环性能和倍率性能。在0.1C倍率下,二氧化钛核壳纳米结构放电比容量为344 mA·h/g,当放电倍率提高到10C时,仍然具有72 mA·h/g的放电比容量。在1C的放电倍率下,经过100次循环,二氧化钛核壳纳米结构放电容量保持率为80%。     

水热法制备高比表面积介孔TiO2粉体及其光催化性能研究

实验以β环糊精(β-CD)为造孔剂,采用水热法制备了高比表面积介孔TiO2纳米粉体.利用BET、XRD、N2 ad-sorption-sorption等方法对样品进行了测试.考察了水热温度、水热时间、焙烧温度、造孔剂添加量等因素对材料的比表面积及其光催化性能的影响.实验结果表明:当体系的水热温度180℃、水热时间8h、...