磷灰石包覆金红石型TiO2纳米粉体的制备及表征

将金红石型TiO₂纳米粉体浸泡在模拟体液中, 于37℃经过不同时间, 制备出磷灰石包覆金红石型TiO₂纳米粉体. 用XRD、SEM、TEM、EDX、FTIR、ICPAES和BET方法对复合粉体进行了表征, XRD结果表明,磷灰石的含量可随着金红石型TiO2在模拟体液中浸泡时间的延长而增加. FTIR结果中显示了磷灰石的O-H和PO₄^3-吸收峰, 说明复合粉体中有磷灰石存在. ICP-AES结果表明溶液中Ca和P浓度随浸泡时间延长而下降, 表明时间延长后更多的Ca和P被消耗. TEM和EDX结果证明了金红石型TiO₂表面有磷灰石存在, HRTEM结果显示磷灰石（211）面的晶格间距为0.27nm, 晶粒尺寸约为40nm.     

人工金红石单晶体中包裹体结构分析

采用焰熔法生长金红石单晶体时,有时发现在晶体中部生长有透明、半透明间杂的包裹体,且包裹体中有平行条纹．利用ＳＥＭ和ＸＲＤ对其（１１０）面分析研究发现,包裹体是由基本为（１１０）面取向的小晶体构成的多晶体,有的小晶体受到张应力作用,有的受到压应力作用;包裹体（１１０）面中的平行条纹为晶体的层错线或晶界,取向为［００１］,它形成于热应力造成的沿（１１０）面的解理．     

金红石TiO2基质中[MoO4]2-基团的上转换发光

在978nm激光二极管的激发下,Mo掺杂的TiO₂材料表现出很强的宽带上转换发光,该发光来源于[MoO₄]^2-基团的激发态³T₁,³T₂能级到基态¹A₁能级的电子跃迁,X射线衍射表明样品为金红石单一相,红外吸收光谱证实了[MoO₄]^2-的存在,由光电子能谱推测体系中还含有低价态的Mo离子,它们提供了上转换得以进行的中间态,高温下的氧化还原处理会改变低价Mo的数量,从而严重影响样品的发光行为。     

SiO2/TiO2催化剂的制备及其光催化性能

利用钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、乙酸和水为原料, 通过溶剂热方法制备得到SiO₂/TiO₂催化剂. 产物经XRD、Raman、TEM、BET、FT-IR和XPS表征, 结果表明: 所制备的SiO₂/TiO₂催化剂为比表面积大、结晶度高的锐钛矿TiO₂, SiO₂与TiO₂之间通过Si-O-Ti键结合. 另外, 以亚甲基蓝降解为探针反应, 考察了SiO₂/TiO₂催化剂在紫外光照射下的光催化性能. 结果表明: SiO₂/TiO₂催化剂具有比纯TiO₂更优越的光催化性能, 65min可以将亚甲基蓝(MB)彻底降解.     

多孔SiO2与TiO2复合纳米材料的制备及光催化性能

在溶胶水热法所合成的锐钛矿相TiO₂纳米晶基础上,利用模板剂调制的SiO₂溶胶进一步合成了多孔SiO₂与TiO₂复合纳米粒子,重点研究了复合SiO₂对纳米锐钛矿相TiO₂热稳定性及光催化活性的影响.结果表明,复合SiO₂提高了纳米锐钛矿相TiO₂的热稳定性,经过900℃热处理后的TiO₂仍然具有以锐钛矿相为主的相组成.在光催化降解罗丹明B实验过程中,经过高温热处理的复合纳米材料表现出优于Degussa P25 TiO₂的活性,这主要与其锐钛矿相结晶度提高和具有较大比表面积等有关.     

金红石型二氧化钛粒子成长及动力学

利用XRD技术研究了以TiCl₄为原料、用前驱体方法制备的金红石型TiO₂的粒子成长及其动力学．结果表明：随着热处理温度的不断升高,TiO₂纳米粒子的粒径也逐渐增大,在773K以下,粒子生长缓慢,在773K以上,粒子生长迅速．温度一定,TiO₂粒子随热处理时间增加而长大,且在前2h内增长较快,2h后粒径趋于稳定,粒子的成长主要受温度控制,热处理时间对粒子成长影响较小;粒子成长的表观活化能以773K为界分为两部分,温度高于773K时,粒子生长表观活化能为54．62±373kJ／mol;温度低于773K时,粒子生长表观活化能为6．43±3.39kJ／mol．     

TiO2薄膜的液相沉积法制备及其性能表征

采用液相沉积法（LPD）制备了透明TiO2薄膜,并研究了所制薄膜的形貌、结构和在紫外光照射下亲水性能的变化．结果表明,用此法制得的TiO₂薄膜较为均匀致密,热处理前后的薄膜具有相似的亲水性能,在紫外光照射下亲水性能都有提高．热处理后的薄膜在紫外光照射一定时间后可与水完全润湿．     

纳米TiO2薄膜的脉冲激光沉积及其光学特性

采用脉冲激光沉积技术(PLD)在硅基片上生长了二氧化钛纳米晶氧化物薄膜, 系统讨论了基片温度、氧分压等因素对薄膜结构特性的影响.X射线衍射结果表明在氧气氛下, 生长的薄膜为锐钛矿结构, 其结晶性随着基片温度的升高而增强, 在750℃、5Pa氧压的情况下为完全c轴取向的锐钛矿相TiO₂薄膜, 在750℃、5Pa氩气氛下则为(110)取向的金红石相薄膜. 场发射扫描电子显微镜结果表明薄膜表面致密, 呈纳米晶结构, 其晶粒尺寸在35nm左右.用傅立叶红外光谱和拉曼光谱对不同条件下制备的TiO₂薄膜进行了表征.紫外-可见透射光谱的测试结果表明, 薄膜在可见光区具有良好的透过率, 计算得到制备的锐钛矿和金红石相TiO₂薄膜在550nm处的折射率分别为2.3和2.5, 其光学带隙分别为3.2和3.0eV.因此通过沉积条件的改变可得到结晶性能和光学性能都不同的TiO₂薄膜.     

载铂TiO2纳米管的制备与表征

对在TiO₂纳米管表面上沉积铂进行了研究.HRTEM、XPS结果表明:第一步沉积在粉末TiO₂表面上的铂粒为纳米尺寸,系由PtO₂和Pt(OH)₂组成;第二步制成纳米管后,铂粒在纳米管外表面分布均匀.为下一步以TiO₂纳米管作为催化剂载体的研究奠定了基础.     

纳米金红石型TiO2的低温制备

分别在中性，碱性和酸性环境下对钛酸四丁酯溶液进行水解以制备纳米二氧化钛。在中性和碱性环境下水解产物是非晶态的，当温度低于700℃煅烧只能得到脱钛矿型二氧化钛。在酸性环境下，通过调整酸和水的加入量将溶液在低温下（40－50℃）水解合成了从纯锐钛矿相到不同比例锐钛矿－金红石混晶相，再到纯金红石相的纳米二氧化钛，乙醇的加入促进凝胶的形成以及锐钛相向金红石相的转化。     

耐高温Al2O3/TiO2纳米复合粉体的制备及表征

以TiCl4、Al2(SO4)3为原料,采用液相沉淀法制备了Al2O3/TiO2纳米复合粉体,同时对该纳米复合粉体的相变过程和晶粒生长过程进行了详细的研究,对紫外-可见光吸收进行了检测.结果表明:纳米TiO2粉体经Al2O3复合后,其耐温性能得到极大提高,复合粉体经950℃煅烧后锐钛矿相含量仍然在77%,晶体粒径在20nm左右;锐钛矿向金红石晶型的转变温度在950～1100℃的高温区.复合粉体在低温煅烧后,紫外-可见吸收强度较纯纳米TiO2有较大提高,高温煅烧后,复合晶的紫外光吸收红移.     

纳米TiO2-硅藻土复合材料的制备、表征与吸附性能

以简单无机盐TiCl4和硅藻土为主要原料,利用液相两步水解沉积技术,制备了纳米混晶TiO2-硅藻土的复合材料,并对其进行了表征。SEM形貌分析表明样品具有大量多孔结构,XRD分析证实了所制备的TiO2为锐钛矿型和金红石型的混晶,利用Scherrer公式计算平均粒径为12nm。IR光谱分析发现复合材料中存在Ti-O-Si键,证明纳米TiO2与硅藻土之间存在着化学结合,并不是简单混合物。对有机染料的吸附实验证实复合材料比纯TiO2具有更强的吸附性能。     

TiO2/活性炭复合纳米纤维膜的制备及表征

在聚丙烯腈(PAN)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)体系中加入钛酸四丁脂水解溶胶,通过静电纺丝技术得到纳米纤维膜,经预氧化、炭化、活化制备出TiO2/活性炭复合纳米纤维膜。采用扫描电子显微镜、X射线能谱、热分析、傅里叶红外光谱、X射线衍射以及测定Zeta电位和表面接触角等手段对TiO2/活性炭复合纳米纤维膜进行表征。结果表明,当V(PAN)∶V(DMF)∶V(Ti(OH)4)溶胶=3∶17∶3时,可制得纤维直径为600～700nm的TiO2/活性炭复合纳米纤维膜。纳米TiO2在TiO2/活性炭复合纳米纤维膜中分布均匀,晶型结构易于控制;TiO2/活性炭复合纳米纤维膜有较强的光催化活性和吸附活性,可以作为环境功能材料使用。     

ZrO_2－SiO_2复合粉体的制备和表征

本文采用气凝氧化硅和氯氧化钻为原料，以共沉淀法制备了ｘＺｒＯ２（１－ｘ）ＳｉＯ２（ｘ＝１０～４０ｖｏｌ％）系列粉料。ＤＴＡ－ＴＧ结果表明，吸附水的释放和Ｚｒ（ＯＨ）４。凝胶的热分解分别引起失重；在差热曲线上９００℃处的放热峰表明四方氧化锆开始析出，并得到Ｘ射线粉末衍射试验的证实，ＸＲＤ还揭示二氧化硅具有稳定ｔ－ＺｒＯ２的作用．透射电镜（ＴＥＭ）观察发现在受热过程中，氧化锆经历了疏松海绵体→密实海绵体→球形颗粒匀颗粒成长的衍变过程。     

二氧化钛-二氧化硅复合材举制备研究及应用

对TiO2-SiO2复合材料的的制备方法进行了综述，同时讨论了在化妆品、涂料、食品抗菌、光催化、亲水薄膜等方面的应用，总结了针对不同的使用目的进行的TiO2包覆SiO2、TiO2包覆SiO2、TiO2与SiO2相互交联反应，并对其机理和应用进行了简单的介绍。     

Cu/TiO2超细复合粉末材料的制备与表征

基于自催化氧化－还原反应，通过金属铜在纳米二氧化钛粉末表面上的化学沉积，制备了Cu/TiO2超细复合粉末材料。用X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微术（SEM）、EDAX能谱分析和俄歇电子能谱分析（AES）综合表征了产物的形貌及结构情况，用四探针法测定了产物的压片电阻率。     

纳米TiO2粉体的制备及其表征

采用溶胶-凝胶技术制备了纳米TiO2粉体,并对其热性能、相结构、颗粒大小和分布进行了表征,结果表明,TiO2干凝胶粉经300℃煅烧后已有锐钛矿相出现,经550℃煅烧后有金红石相出现,完全相转变的温度约为600℃,纳米TiO2粉体的颗粒尺寸随煅烧温度的升高而增大,采用溶胶,凝胶技术制备的干凝胶粉经400℃煅烧后可获得团聚轻、颗粒大小分布比较均匀、颗粒尺寸约为15nm的球状TiO2粉体,     

硬脂酸法制备TiO2-SnO2纳米粉

采用硬脂酸法分别制备了SnO2纳米粉体及TiO2-SnO2混合纳米粉,并应用XRD和TEM等分析方法对所得粉体进行了表征.结果显示,采用硬脂酸法制备了粒径约18nm的SnO2纳米粉体和粒径约5-15nm的TiO2-SnO2纳米粉体.     

热液法低温制备锐钛矿型二氧化钛纳米粉体

以钛酸四丁酯为前驱体,采用热液法在低于100℃的条件下制备了纳米晶TiO2粉体。运用DSC、XRD和HRTEM对所获得的TiO2粉体进行表征。XRD结果表明：所得到的TiO2粉体都是锐钛矿相,颗粒大小随着热液处理温度（60～100℃）的升高而增大,由Scherrer公式计算,其粒径介于4.8～6.9nm。同时,研究了所获TiO2粉体在紫外光下降解亚甲基蓝的性质。