四氯化钛水解法制备二氧化钛纳米晶的影响因素

研究了四氯化钛水解法制备的二氧化钛纳米晶工艺中水解８温度和硫酸根离子对粉体性能的影响室温下的水解产物为无定形结构,这种粉体有着很大的比表面积,其孔为介孔尺度;添加少量的硫酸根离子使粉体的孔径在２～５ｎｍ,最可几孔径为３．８ｎｍ,提高水解温度能得到金红石与锐钛矿相的混晶,同样的水解温度下,添加少量的硫酸根离子则为纯锐钛矿相,用到金红石与锐钛矿相的混晶,同样的水解温度下,添加少量的硫酸根离子则为纯锐钛     

铁离子对二氧化钛晶型转变的影响

通过共沉淀法制得纳米掺铁TiO2粒子,并利用TEM、DSC-TG和XRD测试手段研究了铁离子TiO2晶型转变过程中的作用,以及铁离子掺杂浓度对TiO2晶型转变的影响。     

离子掺杂对纳米二氧化钛晶型转变的影响

综述了不同阳离子和阴离子掺杂对二氧化钛由锐钛矿型向金红石型转化(A→R相变)的影响以及该领域现存的几个主要问题,并且提出了该领域进一步的发展方向.     

二氧化钛晶型转变研究进展

二氧化钛由锐钛型向金红石转化是一种有重要意义的研究课题。综述了影响这一转化过程的因素和降低转化温度,提高转化率的方法,重点介绍了某些金属氧化物在这一物相转变过程中的作用及机理理,同时对该转变过程中的其它一些相关问题进行了初步探讨。     

O2+Ar电弧等离子体法制备球形二氧化钛纳米晶

采用O2 Ar电弧等离子体法，使金属钛原子从钛金属构成的阴阳两电极上产生，形成瀑流，在被电离的氧等离子区域中被氧化形成晶态的TiO2纳米超细颗粒．通过TEM观察，所合成的TiO2粉体为纳米尺寸的分散性好的球形粒子，平均粒径在20nm左右．利用X射线衍射分析，粉体中的晶粒为锐钛矿和金红石的混晶结构。     

低温液相合成晶态纳米二氧化钛的晶化机制

纳米二氧化钛由于其独特的物理化学性能和在诸多领域中具有广阔的应用前景而引起人们广泛关注.低温液相合成晶态纳米二氧化钛由于避免了高温煅烧过程,可望赋予其更优越的特性.详细介绍了晶态纳米二氧化钛低温液相合成的晶化机制.     

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。     

钒掺杂对TiO_2晶型转变的影响

以钛酸四丁酯为原料,利用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2粉体和钒(V)掺杂的TiO2粉体,并利用TG-DSC,XRD,SEM等方法对样品进行了表征。结果表明:V的掺杂促进了TiO2粒子由锐钛矿型向金红石型的转变,并使晶型转变温度范围变窄;TiO2晶粒的尺寸随焙烧温度的升高逐渐长大,随掺杂量的增加逐渐减小。TiO2粉体粒子在锐钛矿型状态下,颗粒分散均匀,并且无明显团聚现象。因此,V掺杂TiO2具有良好的光催化活性。     

Ce掺杂对TiO_2晶型转变的影响

以钛酸四丁酯以及六水合硝酸铈为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯的和Ce掺杂的TiO2粉体,研究了不同掺杂量对TiO2晶形转变产生的影响。结果表明,Ce离子的掺杂阻碍了TiO2粒子由锐钛矿型向金红石型的转变,拓宽了锐钛矿型TiO2的使用温度范围;TiO2晶粒的尺寸的变化是随着焙烧温度的升高逐渐长大,随掺杂量的增加逐渐减小。TiO2粉体粒子在锐钛矿型状态下,颗粒分散较为均匀,并且无明显团聚现象。     

反应条件对纳米TiO_2结构和形貌的影响

以TiCl_4为原料,采用低温陈化的方法制备了金红石型和混合晶型纳米TiO_2粉体。研究了反应温度、反应物浓度、体系酸度等反应条件对产物结构、形貌以及粒径的影响。结果表明,当反应温度低于60℃时,产物为金红石型聚集体;当反应温度为100℃时,产物为混合晶型纳米球。随着反应物浓度的增大,球形颗粒的粒径逐渐增大。     

光催化TiO_2复合分离膜的制备技术

纳米TiO2复合分离膜集过滤、光催化降解、自清洁、防垢、提高膜通量等功能于一体,能有效解决传统膜分离系统存在的膜污染和膜通量衰减的问题,对发展新型的膜分离技术、开发纳米光催化新材料,以及在节水减排和中水回用等方面具有重要的应用价值。TiO2复合分离膜涉及TiO2纳米晶的合成和固载化工艺、多孔陶瓷载体的选择、烧结工艺及复合膜的稳定性。本文对目前国内外使用的TiO2复合分离膜的各种制备工艺和方法进行了归纳、总结和分析,并对其今后的发展和应用提供了建议。     

TC4钛合金表面阳极氧化制备TiO_2多孔膜的实验研究

以硫酸为电解液,钛合金(TC4)为阳极,不锈钢片为阴极,采用恒压的氧化方式在钛合金表面获得TiO2多孔膜。通过扫描电镜(SEM)观察了多孔膜的微观形貌并用X射线衍射(XRD)对覆在钛合金基体上的氧化膜进行了物相分析,研究了氧化工艺参数电压、阳极氧化时间和硫酸浓度对TiO2多孔膜相组成的影响。结果表明:TC4钛合金阳极氧化获得的氧化膜为非均一平面的TiO2多孔膜,且膜的孔径分布在90~240nm,XRD分析表明在不同的氧化工艺参数下氧化膜均由锐钛相和金红石相双相晶型组成。在0.5mol/L硫酸溶液中,电压高于100V或氧化时间长于5min即出现锐钛相和金红石相TiO2,随着电压的升高和时间的增长金红石相TiO2的含量逐渐增加;在恒压120V时,硫酸溶液浓度为0.3mol/L即出现锐钛相和金红石相TiO2,随着硫酸浓度的提高金红石相TiO2的含量先增加后减少。     

钕掺杂锐钛矿二氧化钛的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面波赝势方法(PWPP),使用Material studio 4.3中的CASTEP软件对钕掺杂锐钛矿二氧化钛进行第一性原理计算,讨论了钕掺杂对锐钛矿晶体结构、能隙、态密度等的影响。结果显示,钕掺杂可以使晶体的禁带宽度减小,有效提高了锐钛矿二氧化钛的光催化活性。     

Sol－Gel法合成TiO_2纳米粉末和薄膜

用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法成功地合成了ＴｉＯ_２纳米粉末和薄膜．研究了工艺参数如热处理温度，保温时间等因素对材料结构和物性的影响，粉末的平均粒径为３～１００ｎｍ，比表面积为１７～２５１ｍ￣２／ｇ，其在室温至７５０℃之间经历无定形态→锐钛矿→锐钛矿与金红石共存→金红石的相交；以石英玻璃和单晶硅为基片，采用勺胶法获得了沿（１０１）择优取向的金红石薄膜，研究表明，薄膜经锐钛矿转变为金红石的转变温度固基片不同而异，但比凝胶粉末的转变温度高．     

Gd掺杂锐钛矿型二氧化钛的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)平面波超软赝势方法并选择GGA水平上的PW91相关能泛函,模拟计算了Gd掺杂前后锐钛矿型TiO2的几何结构、能带结构、态密度和光吸收系数,并与实验结果进行比较。结果表明:Gd掺杂锐钛矿型TiO2晶体后,对称性不变,晶格常数变大,价带顶部主要由O-2p和Gd-4f轨道上的电子共同构成,导带底部主要由Ti-3d轨道上的电子构成;主要由于价带上移使得禁带宽度(Eg)变小,TiO2吸收带边红移,可见光区的光吸收强度增加。可见,Gd掺杂有助于提高TiO2催化剂的光催化活性,扩展其光响应范围。     

化学沉淀法制备纳米金红石型TiO2粉体及其性能表征

纳米金红石型二氧化钛是一种重要的无机功能材料,其制备及其应用在当代愈来愈受重视 。本文采用化学沉淀法,将ＺｎＣＯ３包覆在Ｔｉ（ＯＨ）４沉淀上,在５００℃进预焙解,使ＺｎＣＯ３转变为ＺｎＯ,Ｔｉ（ＯＨ）４转变为Ｈ２ＴｉＯ３。     

金属氯代硫杂酞菁配位化合物敏化TiO2的研究

研究表明修饰在n-TiO_2多晶半导体电极表面上的金属氯化硫杂酞菁配位化合物,能对TiO_2产生光敏作用,在可见光区出现了光电流响应,且与该配位化合物的电子吸收光谱基本一致;敏化效果与金属氯化硫杂酞菁配位化合物的中心原子有一定的关系。     

纳米 TiO_2结构稳定性和德拜温度与粒度的关系

用溶胶-凝胶法制备了不同粒度的锐钛矿 TiO_2纳米粉末。当热处理温度不大于520℃时,可以得到稳定的单相锐钛矿结构。用 X 射线衍射方法测量了不同粒度的德拜温度和点阵参数的变化。实验发现,点阵参数和德拜温度的平方都与粒度的倒数成正比,这可能是纳米晶粒的表面张力作用引起的。