白炭黑/TiO_2复合颜料的制备及性能研究

亚熔盐法分解钾长石制得的溶液和金红石型钛白粉(TiO_2)为原料,利用硫酸沉淀法制备的白炭黑与钛白粉通过原位复合法制备SiO_2/TiO_2复合颜料,探讨各种工艺条件对制备复合粉体的影响。当TiO_2百分比为60%、搅拌转速300 r/min、反应温度85℃、滴加速度1 m L/min时,所制得的粉体性能最好。复合粉体遮盖力值为22.5 g/m~2,吸油值为67.0 g/100 g,白度为97.0%。     

机械化学法制备重质碳酸钙基复合白色颜料

采用机械化学法实现金红石型钛白粉对重质碳酸钙的表面包覆,进而制备一种新型、廉价白色颜料。通过单因素和正交试验法来确定最优化工艺条件,采用白度、吸油量和遮盖力三个指标来评价表面包覆的效果。结果表明复合颜料制备最优工艺条件为：重质碳酸钙／钛白粉复合质量配比6：4,表面改性剂5g,干法球磨2h,转速200r／rain,在此条件下制得的复合粉体白度高（98．6）,吸油量低（18．6g／100g）,遮盖力高（25．8g／m^2）,已经接近纯钛白粉,在某些应用领域可作为钛白代用品。     

TiO2晶型对微波加热制备TiB2粉体的影响

为探究TiO₂晶型(锐钛矿型和金红石型)对微波加热制备TiB₂粉体的影响,分别以锐钛矿型和金红石型TiO₂为钛源,B₄C为硼源,炭黑为碳源,在微波加热的条件下通过硼热/碳热还原法快速制备了TiB₂粉体,探讨了TiO₂晶型对微波加热制备TiB₂粉体的物相组成、显微结构以及C和O杂质含量的影响。结果表明：在微波加热条件下,2种晶型TiO₂原料在1 450℃反应20 min后均可制备纯相TiB₂粉体,其中金红石型TiO₂制备的TiB₂粉体呈规则的六方片状结构,晶粒发育较为完善。而锐钛矿型TiO₂制备的TiB₂则为近似球状结构。相比较,金红石型TiO₂作为硼源更有利于制备高纯度、晶型完整的TiB₂粉体。     

柔性Ag@TiO2/碳纳米纤维膜的制备及光催化性能

首先通过静电纺丝、预氧化煅烧法制备出自支撑的柔性TiO₂/碳纳米纤维膜(TiO₂/CNFs),然后在AgNO3溶液中通过光沉积法制备出三元复合Ag@TiO₂/CNFs光催化剂。该纤维膜可以直接从废水中取出,减少了过滤、离心等工艺步骤。同时,TiO₂分散在碳纤维中,防止了纳米颗粒的团聚。相对于纯粉体TiO₂,三元复合Ag@TiO₂/CNFs膜对可见光的吸收明显提高,并表现出优异的光催化性能。当Ag占膜质量的理论百分比为1%时,Ag@TiO₂/CNFs对罗丹明B的降解效果最好,光照150 min后降解率可达到95.30%。     

高介电常数超薄PTFE/TiO2复合薄膜的厚度均匀性研究

采用涂覆工艺制备聚四氟乙烯/二氧化钛(PTFE/TiO₂)复合薄膜,针对TiO₂粉体密度大容易沉降问题,探究浆料总量、浆料黏度、涂覆速率的压力差等因素对成膜厚度均匀性的影响。结果表明：在涂覆速度为0.20 m/s条件下,浆料黏度范围为969～1 139 mPa·s(测试转速20 r/min)时,制备了目标厚度(55±10)μm的PTFE/TiO₂复合薄膜。通过扫描电镜观察,PTFE/TiO₂复合薄膜的表面均匀平整,TiO₂分散性良好,成膜质量良好。复合薄膜的相对介电常数、薄膜拉伸强度、断裂伸长率的离散系数均≤5%,证明制备的薄膜的介电性能和力学性能一致性良好。     

非晶态TiO2-SiO2复合氧化物合成及其汽油氧化脱硫性能

采用沉淀法制备不同TiO₂含量的TiO₂-SiO₂复合氧化物,并用XRD、FT-IR、UV-VIS及TEM对样品进行表征,结果表明,TiO₂-SiO₂复合氧化物为非晶态结构。以过氧化氢-乙酸作为氧化体系,TiO₂-SiO₂复合氧化物为催化剂,考察TiO₂含量、反应温度、反应时间、过氧化氢用量和催化剂用量对汽油催化氧化脱硫效果的影响。结果表明,TiO₂质量分数为40%的TiO₂-SiO₂复合氧化物催化汽油氧化脱硫效果最好,在汽油用量10 g、冰醋酸用量0.5 mL、30%过氧化氢用量0.6 mL、催化剂用量为汽油质量的4%、反应时间60 min和反应温度40 ℃最佳条件下,汽油脱硫率为78%。     

改性TiO2对染料废水选择性吸附及催化强化研究

采用高温热解法制备g-C₃N₄,与Na₂CO₃改性的TiO₂纳米材料通过溶剂热法得到g-C₃N₄/Na₂CO₃-TiO₂复合催化剂。对催化剂的结构和形貌进行了表征,并研究了材料对活性黄、碱性品红混合染料废水的催化降解及选择性吸附性能。结果表明,制备的催化剂的比表面积和总孔容分别为纯TiO₂的1.34倍和1.47倍。当催化剂的投加量为1.0g/L,g-C₃N₄与TiO₂的质量比为15%,光反应90 min活性黄的去除率为佳可达93.9%。改性复合后的催化剂具有选择吸附性,选择性系数达到5.09,是纯TiO₂的5.3倍。     

聚酯树脂涂料用金红石型钛白粉的表面改性及性能研究

为提高金红石型钛白粉的在聚酯树脂涂料中的应用性能，采用湿法包膜的方式在二氧化钛表面构筑了三层结构对其进行表面改性，制备了改性钛白粉P-Zr-Al/TiO₂。采用X射线荧光光谱(XRF)、透射电镜(TEM)表征了改性钛白粉的结构与性质，并测试了粉体的颜料性质评价其包覆效果。结果表明：当选用六偏磷酸钠作为磷包膜剂以及锆-硫酸的锆包覆工艺时，金红石钛白粉具有较好的光学性质，L^*值为98.89、遮盖率为85.52%、吸油量为17.5 g/100 g。同时应用的聚酯树脂涂膜经过240 h曝晒雨淋的模拟环境后，失光率为47.3%，ΔE为0.84，具有较好的耐候性。     

TiO2、ZnO和TiO2/ZnO三种氧化物粉体材料的抗菌性能对比

氧化物具有化学性质稳定、原材料丰富易得的优点,其作为抗菌材料日益受到关注。对氧化物的抗菌性能及影响因素开展深入研究,能够为新型抗菌材料的开发提供科学依据。通过溶胶-凝胶法制备出了TiO₂/ZnO复合粉体,并将其与TiO₂、ZnO进行对比,分别对它们的晶相结构、微观形貌和粒径进行了表征。利用大肠杆菌ATCC25922作为受试菌株,通过抑菌环试验和菌液接触试验对3种氧化物粉体材料的抗菌性能进行测试。考察了钛锌比、光照等条件对抗菌效果的影响。结果表明,所使用的TiO₂主要由锐钛矿相和金红石相组成,ZnO主要为六方纤锌矿相,制备出的TiO₂/ZnO则主要是锐钛矿型TiO₂在六方纤锌矿型ZnO的孔隙间沉积而成,这3种粉体材料的粒径由大到小分别为TiO₂/ZnO、TiO₂和ZnO。从抑菌环和菌液接触试验的结果可以看出,ZnO粉体材料的抗菌效果明显优于TiO₂粉体材料,ZnO和TiO₂/ZnO在黑暗条件下仍有良好的抗菌性能,但在可见光照射条件下抗菌效果更佳。ZnO含量是TiO₂/ZnO复合材料抗菌性能的关键因素。制备TiO₂/ZnO粉体材料时的煅烧温度对其抗菌性能没有明显影响。     

TiO2–g-C3N4/BMMS光催化氧化脱硫催化剂

为了提高TiO₂的光催化氧化脱硫(PODS)活性,利用负载和复合的协同作用,将TiO₂与g-C₃N₄复合,并负载于双介孔二氧化硅(BMMS)上,制备了TiO₂–g-C₃N₄/BMMS。以含二苯并噻吩(DBT)的十二烷溶液为模拟油,评价了催化剂的催化性能;优化了反应条件并提出了催化反应机理。结果表明:TiO₂–g-C₃N₄/BMMS具有明显的双介孔结构,TiO₂与g-C₃N₄已实现复合并负载于BMMS上,TiO₂–g-C₃N₄活性组分在载体上分散良好,与单一TiO₂相比对光的吸收能力增强,催化活性有明显提高,优化后的反应条件为,催化剂用量3%(质量分数),O/S摩尔比为10:1,萃取剂与模拟油体积比为1:1,此时脱硫率可达96.6%,且重复使用8次后脱硫率仍保持85%以上,PODS过程中的主要活性中间物种是·O₂^–和h⁺。