纳米二氧化钛热处理过程研究

以四氯化钛为原料,采用碱中和法制备水合二氧化钛,然后在不同温度下热处理分别制备锐钛型纳米二氧化钛和金红石型纳米二氧化钛。采用拉曼光谱、XRD和紫外可见光谱等手段分析了热处理过程对样品的晶体结构、比表面积、微孔体积、紫外吸收光谱等性能的影响。试验结果表明,未经热处理的样品存在氧空位缺陷,具有较大的晶格畸变,随着热处理温度的提高,样品晶粒尺寸从6 nm逐渐长大至70 nm,比表面积从186 m~2·g~(-1)减少至5.6 m~2·g~(-1),总孔体积从0.085 cm~3·g~(-1)减小至0.001 3 cm~3·g~(-1),晶型由无定型向锐钛型和金红石相逐步转化,晶格畸变逐渐减小。在600℃以下热处理样品为锐钛型,在600～650℃的温度下处理形成金红石与锐钛的混晶,680～750℃有六钛酸钠生成,800℃以后全部转化为金红石结构。     

胺类添加剂对制备纳米TiO2颗粒形貌影响研究

用凝胶-溶胶法制备锐钛型纳米TiO2,采用透射电镜和X射线衍射对产物进行了表征,考察了不同胺类添加剂对TiO2形貌的影响.结果表明:产物为锐钛型TiO2;胺类添加剂可改变TiO2形貌,取决于添加剂浓度和pH值.吸附试验表明,椭球形TiO2比立方形TiO2更容易吸附三乙醇胺(TEOA)和二乙三胺(DETA),且DETA的吸附量大于TEOA,对TiO2形貌变化的影响更为明显.胺类添加剂由于在Tio2不同晶面的选择性吸附,使晶体不同晶面的晶体生长速率存在差别,从而导致TiO2形貌变化.     

纳米二氧化钛粉末的研制

采用水解与均匀沉淀法相结合，制备了锐钛型纳米TiO2粉末，并研究了其制备的最佳条件。利用相关分析测试技术，对粉末粒子的形貌、大小、晶型和比表面积进行了表征。用此制备工艺新技术，成本低，操作简单，易于实现工业化，所得纳米TiO2粉末呈球形，平均粒径为20nm，能满足市场需要。     

钴掺杂高钛型高炉渣光催化材料制备及性能优化

为了实现以非提钛方法对高钛型高炉渣的综合利用,利用其含TiO2可制备光催化剂的特点,以攀钢高钛型高炉渣掺杂硝酸钴为原料,采用液相法掺杂并烧结制备掺杂Co的光催化剂,在紫外光下,考察了煅烧温度、掺杂量及煅烧时间对模拟污染物亚甲基蓝溶液降解率的影响.结果表明:在煅烧温度600℃、Co-Ti质量掺杂比(w(Co)∶ w(Ti...     

由钛铁矿制备SCR催化剂载体TiO_2的优化试验

以钛铁矿为原料,通过硫酸法固相酸解制取二氧化钛(TiO2)具有较高的酸解率。在钛液水解过程中,添加适量乙二胺四乙酸可促进钛铁分离。超声波的机械作用和空化效应有助于进一步除去微量的杂质离子。采用X射线荧光能谱分析、BET比表面积与孔隙度分析、及扫描电子显微镜分析研究了EDTA及超声波对TiO2颗粒的优化作用,并制备以不同TiO2为载体的SCR催化剂进行脱硝活性测试。结果表明:EDTA在钛液水解阶段可以起到很好的除铁效果,从而缩短工艺流程,提高TiO2纯度。超声波在提高除杂效果的同时可降低TiO2的粒度,优化其分散性能,进而使SCR催化剂具备更优的脱硝催化活性。     

纳米TiO2催化超声降解酸性品红溶液的性能研究

采用处理过的市售的锐钛型和金红石型纳米TiO2作为催化剂，研究了各种因素对酸性品红超声降解反应的影响。结果表明在锐钛型纳米TiO2作用下超声降解酸性品红的效果明显优于金红石型纳米TiO2。超声波频率25kHz，输出功率50w，催化剂用量500mg／L，pH为3．0，酸性品红水溶液初始浓度10mg／L，的条件下，60min左右降解率即可达到80％以上，180min酸性品红基本可全部降解，COD的去除率也可达到了99．0％。因此，锐钛型纳米TiO2催化超声降解有机污染物的方法具有很好的应用前景。     

纳米多孔玻璃的制备与孔径影响因素的研究

采用Na2O-B2O3-SiO2系统制备了基体玻璃,经分相和酸浸析等处理,制得了纳米多孔玻璃.采用扫描电镜(SEM)、氮吸附静态容量法(BET),测得了多孔玻璃的表面微观结构、氮吸附等温线、比表面积和孔分布曲线.探讨了组分掺杂、酸溶工艺、分相时间和温度对多孔玻璃孔径的影响,研究结果显示在SiO2含量及Na2O/BzO3保持不变的条件下,组分掺杂是调整多孔玻璃孔径方便而有效的途径.     

Cu-Ce/TiO_2的制备及其在室内甲醛气体中的光催化性能

利用环境测试舱模拟室内环境,通过设计正交实验,采用"极差分析"法对制备出的一系列的Cu-Ce/TiO2光催化效果进行分析。利用X射线衍射仪、扫描电镜仪和紫外-可见分光光谱仪,对微晶尺寸、晶相结构与光学性能进行分析。结果表明:Cu-Ce掺杂负载量、Cu-Ce摩尔比和烧结温度三因素对Cu-Ce/TiO2光催化效果影响的程度相互独立,即:Cu-Ce掺杂负载量Cu-Ce摩尔比烧结温度,当A3=3%、B3=1∶1和C2=500℃,得到优方案A3B3C2。掺杂Cu、Ce可以在TiO2晶体内形成锐钛型和金红石型的混晶结构,提高吸附能力,减少表面光生电子与光生空穴的复合,并且促进锐钛矿相向金红石相的转变,抑制晶粒增长,使光吸收带边发生红移。     

低温无模板法制备Tio2空心球及其光电性能

基于Ostwald熟化作用的机理,采用无模板法,在低温水热条件下制备了TiO2空心球（TiO2-HS）。探讨了水热反应时间和表面活性剂的种类对TiO2-HS形貌的影响。在以Ti（SO2）：为钛源,尿素为表面活性剂,180℃水热反应15h后得到了微米级、锐钛矿型的TiO2-HS,比表面积和孔容积分别达到了100．728m2／g、0．270cm3／g,平均吸附孔径为10．718nm。将TiO2-HS应用于染料敏化太阳能电池的光阳极,光电转换效率达到5．48％。表明空心球结构提高了材料的比表面积,增强了光子吸收效率,光电性能得到了很大提高。     

掺杂的TiO2阴极对熔盐电解的影响

在熔盐电解制备钛的TiO2阴极中掺杂不同比例的CaCO3粉末，采用SEM，EDS及XRD分析烧结后和电解后阴极的形貌及成分，考察了CaCO3的掺杂对电解提取钛反应过程的影响。结果表明：在TiO2阴极中掺杂CaCO3粉末可以增加烧结后阴极片的孔隙，影响TiO2颗粒尺寸的大小，有利于加快阴极电解反应的速度，提高电解效率。     

硫掺杂偏钛酸粉体的制备

以硫酸钛为原料,采用水解法制备了硫掺杂偏钛酸粉体,采用场发射扫描电镜(FESEM)、激光粒度分析等技术对偏钛酸粉体的形貌及粒度进行了分析.系统研究了硫酸钛溶液浓度、水解温度、pH值对水解率、偏钛酸粉体粒径的影响,研究结果表明:硫酸钛溶液浓度、pH值及水解温度对偏钛酸颗粒粒径及原料水解率具有显著影响.最佳工艺条件为:硫酸钛溶液的质量浓度为65 g/L、水解温度60℃、pH值为7.     

短流程制备金红石钛白的水解条件回归分析

以未浓缩低浓度工业钛液为水解原料,通过自生晶种稀释热水解的硫酸法钛白短流程工艺制备金红石型颜料钛白,研究了水解条件(底水量、熟化时间和水解时间)对偏钛酸和金红石产物的结构、粒径分布和颜料性能等的影响规律及数学回归关系。水解条件对水解初始形成晶种的数量和质量、晶粒的生长和聚集等起重要影响,并最终决定产品的颜料性能;水解条件与产物的晶体结构、颗粒多分散度和颜料性能间存在数学相关关系。最优水解条件为:底水量比例为0.123,熟化时间为29.05 min,二沸后的水解时间为2.6 h左右。     

生物医用Ti6Al4V合金粉末注射成形工艺研究

钛及钛合金具有高比强度、低弹性模量、优良的耐蚀性和绝佳的生物相容性,但较差的加工性能大大限制了其应用范围。钛及钛合金金属粉末注射成形工艺克服了机加工、模压等传统加工工艺的缺点,结合传统粉末冶金和注塑成型的优势,实现了结构复杂的钛及钛合金产品低成本、大批量近净成形,提高了材料利用率。本文利用水溶性黏结剂和粉末粒度为16 μm和22 μm的商用球形Ti6Al4V合金粉制备了注射料和相应的试样,通过实验确定了气氛热脱黏结合真空烧结的最佳工艺,基于该工艺制备得到了两种注射料的烧结试样。结果表明:粉末粒度为16 μm注射料烧结件杂质含量未能满足外科植入用金属注射成形Ti6Al4V组件标准;粉末粒度为22 μm注射料烧结件物理化学性能如下,极限拉伸强度880 MPa,屈服强度830 MPa,延伸率13.2%,相对密度96.8%,氧质量分数为0.195%,氮质量分数为0.020%,碳质量分数为0.022%,该试样整体性能满足外科植入用金属注射成形Ti6Al4V组件标准。     

溶析法分解铝酸钠溶液制备氢氧化铝

提出了一种新的采用溶析法分解铝酸钠溶液制备氢氧化铝的方法,成功制备了超细氢氧化铝。考察了分解温度、铝酸钠溶液浓度、分子比、溶析剂体积比等工艺参数对铝酸钠溶液分解率的影响,发现在常温下,Al2O3100~200g/L、分子比1.4~2.0的铝酸钠溶液与同体积的溶析剂反应,铝酸钠分解率大于90%。运用激光粒度分析仪、SEM、XRD、TG-DTA对粒子的性能进行了表征,结果表明产品为拜耳石片状晶体,产品晶型完整、粒度分布均匀、纯度高。     

硫酸钛热水解制备超细H2TiO3粉体的研究

试验研究了溶液中钛质量浓度、杂质铁的存在和水解时间对硫酸钛水解率、偏钛酸粒径和形貌的影响。结果表明:随溶液中硫酸钛质量浓度增大,水解率降低,同时颗粒出现团聚现象;溶液中存在杂质Fe时水解率大大降低,但对产物粒度没有影响,反而使形貌更加规则;随水解时间延长,水解率明显增大,粒径增大。     

高强度帘线钢中氮化钛夹杂的固溶行为分析

为了提高帘线钢盘条的质量,实现轧制过程高强度帘线钢中大颗粒氮化钛夹杂的有效控制,通过试验钢中氮化钛夹杂的固溶试验研究,探讨了高强度帘线钢在加热过程中氮化钛夹杂的固溶行为和影响机制。结果表明,氮化钛夹杂在加热升温阶段存在较为明显的固溶行为,且固溶效果与加热温度和保温时间密切相关。通过适当提高轧钢加热炉温度和延长保温时间以及随后的快速冷却,可以对高强度帘线钢中大颗粒氮化钛夹杂的尺寸和数量进行有效控制。     

电炉渣资源利用特性及铬的浸出特性

 研究了不锈钢冶炼工艺中EAF渣的资源利用特性和渣中铬的浸出特性,结果表明: EAF渣呈碱性,渣中物相主要有Ca2SiO4、Ca3Mg(SiO4)2、MgCr2O4等,值得关注的Cr2O3质量分数为2.92%,具有较高的回收价值,但是渣中的金属元素基本上均匀分布在各粒度段中,因此其回收利用具有一定的困难。钢渣中铬的浸出测试结果表明：EAF渣中的铬在去离子水中浸出量与钢渣粒径成反比,与反应时间、液固比成正比,电磁搅拌改善了浸出的动力学条件,有利于铬的浸出,浸出液中的Cr(Ⅵ)占浸出总铬的50%以上。在酸性情况下,浸出铬的质量增加,但均以毒性较小的形态存在。     

Decomposition kinetics of titanium slag in sodium hydroxide system

A novel process was proposed for preparing titanium dioxide by the decomposition of titanium slag in sodium hydroxide system under atmospheric pressure. The kinetics on the decomposition of titanium slag was mainly investigated. The results on effect of reaction temperature, particle size and NaOH-to-slag mass ratio on titanium extraction show that the temperature and particle size have significant influence on the titanium extraction. The experimental data of titanium extraction indicate that the shrinking core model with chemical reaction controlled process is most applicable for the decomposition of titanium slag, with the apparent activation energy of 40.8 kJ mol^? 1. Approximately 95–98% of titanium in the titanium slag could be extracted under the optimal reaction conditions. In addition, the content of TiO₂ obtained in the product is up to 99.3%.     

包覆-热分解碳酸银前驱体制备球形银粉的研究

以碳酸铵为沉淀剂、硝酸银溶液为原料, 利用化学沉淀法制备得到碳酸银前驱体, 通过并流沉淀法包覆改性碳酸银前驱体, 并经热分解得到单分散的球形银粉。通过X射线衍射分析(X-raydiffraction, XRD)、粒度分布统计(particlesize distribution, PSD)、振实密度测量和扫描电子显微检查(scanning electron microscopy, SEM) 等表征手段研究了热分解银粉的结晶度、纯度、分散性、填充性及微观形貌; 讨论了硝酸银溶液浓度和甲醇添加对碳酸银前驱体颗粒分散性和粒径的影响, 并分析了碳酸镁与碳酸银包覆比例(摩尔比) 对银粉分散性的影响。结果显示, 使用包覆-热分解方法可以制备得到单分散的球形银粉, 该方法具有设备简单、投资少、产品分散性好且粒度分布集中的优点; 当硝酸银溶液浓度为0.2~0.5 mol/L时, 可以得到粒径为0.5~2.5μm的球形银粉; 碳酸银分散性可通过添加甲醇进行调整, 甲醇含量(甲醇在硝酸银溶液中的体积分数) 应控制在5%~10%;当硝酸银溶液浓度为0.5 mol/L、甲醇体积分数为5%时, 碳酸镁与碳酸银摩尔比2:1制备得到的球形银粉分散性最佳。     

钛渣熔盐反应制备TiO2体系中水解制备偏钛酸过程研究

NaOH熔盐法用钛渣制备TiO2是一种制备二氧化钛的新方法,水解制备偏钛酸是新工艺中重要的环节之一。试验考察了钛液的浓度、F值及水解时间等影响偏钛酸粒度及转化率的因素。结果表明,钛液水解率在开始的30 min左右均较低,50 min以后迅速提高,100 min以后水解率随时间变化趋于平缓。温度越高,F值越低,钛液浓度越低,水解反应进行得越快,且最终转化率较高。水解产物偏钛酸粒度开始随水解反应时间增加而增大,3 h后偏钛酸的粒度随时间增加略有波动,偏钛酸的粒径随钛液浓度及F值增大而减小,随钛液稳定度提高而减小。试验确定的偏钛酸制备工艺条件如下:TiO2浓度200 g/L左右,F值1.8～1.9,微沸状态下水解,水解时间4 h。