BaO—TiO2—ZrO2系热力学优化与计算及其应用

评估了ZrO2-TiO2系现有相图和热力学数据，利用CALPHAD技术优化计算了相图，采用替换式溶体模型来处理液相固溶体相,ZrTiO4用化合物能量模型来描述，ZrTi2O6则处理为线性化合物，再利用己获得的BaO-TiO2系的相图和热力学数据，预测了ZrO2-TiO2-BaO体系相图，最后研究了BaTi4O9-ZrO2系介质谐振器材料的微波波介电性能。并以ZrO2-TiO2-BaO相图知识作指导设计符合性能要求的微波介电陶瓷材料。     

TiO2含量对BaO-Sm2O3-TiO2系陶瓷性能的影响

以BaCO3,Sm2O3,TiO2为原料,制备BaO-Sm2O3-xTiO2系陶瓷,运用XRD,SEM和矢量网络分析仪对BaO-Sm2O3-xTiO2系陶瓷材料的相组成、显微结构和衰减性能进行表征,研究TiO2含量对材料烧结性能、主晶相生长与微波性能的影响.结果表明,随着x值增加,最佳烧结温度下降,样品的密度降低,BaO-Sm2O3-xTiO2系陶瓷微波性能得到改进.当x=4时,主晶相为BaSm2Ti4O12,该样品为单相物质,当x=6时,TiO2以第二相的形式出现在晶相中.     

CaO-Al2O3基高铝高锰钢连铸保护渣成分设计与分析

采用热力学计算及热力学软件FactSage进行分析,发现利用Al2O3部分或者全部取代SiO2,构成CaO-Al2O3基保护渣具有一定可行性,同时B2O3可以作为基础组分加入到CaO-Al2O3基保护渣中,构成CaO-Al2O3-B2O3渣系。根据O势图及热力学分析,Na2O、CaF2、MgO、Li2O、BaO可以作为溶剂加入到CaO-Al2O3-B2O3渣系,最终CaO-Al2O3基高铝高锰钢连铸保护渣组分为B2O3的含量控制在4%~6%,W(CaO)/W(Al2O3)约为0.996,Na2O、CaF2、MgO、Li2O、和BaO等含量控制范围为8.0-14.0、4.0-8.0、2.0-6.0、3.0-7.0、0.0-4.0时,可满足高铝高锰钢连铸要求。     

计算材料科学在微波介电陶瓷材料体系BaO-SrO-TiO2-ZrO2中的应用

利用CALPHAD技术全面评估了BaO-SrO-TiO2-ZrO2体系中BaO-SrO-TiO2三元子系统，提供了一系列的计算相图。在计算相图的指导下获得了制备性能优良的微波介电陶瓷材料的成分配比。     

TiO_2含量对BaO-Sm_2O_3-TiO_2系陶瓷性能的影响

以BaCO3,Sm2O3,TiO2为原料,制备BaO-Sm2O3-xTiO2系陶瓷,运用XRD,SEM和矢量网络分析仪对BaO-Sm2O3-xTiO2系陶瓷材料的相组成、显微结构和衰减性能进行表征,研究TiO2含量对材料烧结性能、主晶相生长与微波性能的影响。结果表明,随着x值增加,最佳烧结温度下降,样品的密度降低,BaO-Sm2O3-xTiO2系陶瓷微波性能得到改进。当x=4时,主晶相为BaSm2Ti4O12,该样品为单相物质,当x=6时,TiO2以第二相的形式出现在晶相中。     

LiF－MgF_2、NaF－MgF_2，KF－MgF_2系热力学性质及相图的计

本文将ＤＣＡ模型应用于ＬｉＦ－ＭｇＦ＿２，ＮａＦ－ＭｇＦ＿２，ＫＦ－ＭｇＦ＿２熔体中，并假设在上述熔体中存在结合离子．利用上述熔体有关量热、相图等实验数据，估计了熔体模型中的有关参数。计算了熔体的混合热力学性质参量及相图。计算结果与实验结果吻合较好。     

CuFe2O4/TiO2复合光催化剂在模拟太阳光下对大肠杆菌杀灭作用的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米CuFe2O4,然后与TiO2固相烧结成复合光催化剂,并通过TEM,XRD和UV-visDRS对复合光催化剂进行了表征,表明样品由粒径约为80nm的粒子组成,晶体结构均匀.以大肠杆菌为研究对象,考察了复合光催化剂在模拟太阳光(150 W 氙灯,λ=200～900 nm)照射下的杀菌性能.结果表明:复合光催化剂比单一光催化剂杀菌效果好,在最佳条件下,模拟太阳光照射30min后,CuFe2O4/TiO2复合光催化剂的杀菌率分别为单纯CuFe2O4和TiO2杀菌率的1.71倍和1.13倍.复合光催化剂杀菌性能受CuFe2O4与TiO2质量比及固相合成时焙烧温度的影响,当TiO2质量分数为80%、焙烧温度为600℃时,所制得的复合光催化剂处理大肠杆菌,在模拟太阳光照射30min后,细菌的存活率仅为3.2%,而单纯CuFe2O4和TiO2光催化剂在最佳条件下杀菌30min后细菌存活率分别为43.3%和14.2%.同样条件下在黑暗中使用催化剂或在光照下不用催化剂时细菌存活率分别为97.0%,93.2%.     

钠基负载型固体CO2吸收剂碳酸化反应特性

针对钠基固体吸收剂脱除燃煤烟气CO2技术存在的吸收剂活性成分碳酸钠与CO2的反应活性较低的问题,分别选取硅藻土、粗孔硅胶、ZrO2、TiO2和γ-氧化铝作为载体,Na2CO3作为活性成分,采用浸渍法制备成5种钠基吸收剂。利用热重分析装置、XRD、SEM和氮吸附仪研究各吸收剂的CO2捕捉性能。结果表明：分析纯Na2CO3与CO2的反应非常微弱;负载于硅藻土、粗孔硅胶和ZrO2后,Na2CO3主要发生水合反应,生成Na2CO3·1.5H2O,CO2吸收性能差;负载于TiO2后,碳酸化反应产物除了NaHCO3外,还有新产物Na5H3(CO3)4,CO2的吸收量低;负载于γ-氧化铝后,碳酸化反应产物仅为NaHCO3,反应速率快,CO2吸收量大,并从微观角度揭示了载体孔隙结构对碳酸化反应的影响机理。     

熔盐电解TiO2/SiO2混合物制备钛硅合金的热力学分析

以熔盐电解TiO2/SiO2混合物制备钛硅合金为研究对象,通过热力学计算,分析了TiO2/SiO2在直接电解还原过程中可能的反应路径。结果表明,TiO2和SiO2的电脱氧反应倾向于TiO2在单质Si基础上电解还原得到TiSi2,以及SiO2在单质Ti基础上得到Ti5Si3合金。中间产物CaTiO3和CaSiO3稳定,较难被还原。增大熔盐中O2-的活度有利于降低CaTiO3和CaSiO3的分解电压。CaTiO3在电脱氧后优先与Si反应生成TiSi2,CaSiO3在电脱氧后优先与Ti反应直接生成Ti5Si3。     

纳米TiO2改性及应用研究

从提高纳米TiO2光催化降解效率,改变纳米TiO2的介电性能和改变TiO2表面活性3方面对目前纳米TiO2的改性方法及应用研究进展进行了全面的综述.并对TiO2的研究进行了展望.     

机械研磨-煅烧制备SiO_2微球/TiO_2复合颜料试验研究

采用搅拌磨中二氧化硅微球(MS-SiO_2)和偏钛酸(TiO_2·n H2O)湿法研磨、研磨产物煅烧方式制备了MS-SiO_2/TiO_2复合颜料,对制备过程的主要影响因素进行考察和优化,对其结构和性能进行表征。结果表明,MS-SiO_2/TiO_2·n H2O共混研磨过程固含量、机械力、p H值和产物煅烧温度对MS-SiO_2/TiO_2复合颜料性能有显著影响。MS-SiO_2/TiO_2中SiO_2颗粒均匀包覆在MS-SiO_2表面,SiO_2主要为金红石相;MS-SiO_2/TiO_2具有和钛白粉相当的颜料性能。     

TiO2/白云母纳米复合材料的Raman光谱研究

本文利用Raman光谱对TiO2／白云母纳米复合材料中TiO2纳米镀层的相转变和相组成进行了研究．结果表明：对于纯纳米TiO2，在导晶剂Sn^4 使用适量时，无定形纳米Ti(OH)4在热处理过程中不经过锐钛矿相而直接生成金红石相；对于TiO2／白云母纳米复合材料，TiO2纳米镀层仍然是以金红石相占优势的金红石、锐钛矿的混合相。TiO2纳米镀层的Raman光谱显示出强烈的Raman散射，证实了TiO2纳米镀层的多晶特征。随纳米镀层厚度增大，TiO2的颗粒粒度增大，结晶度提高。     

炭纤维涂敷TiO2增强羟基磷灰石复合材料的微观结构研究

采用金相显微技术、扫描电镜和X射线衍射分析技术对炭纤维增强羟基磷灰石复合材料进行微观结构分析。用溶胶一凝胶法在炭纤维表面涂敷纳米级的TiO2涂层,并采用热压法制备炭纤维增强羟基磷灰石复合材料。结果表明,涂层后炭纤维增强羟基磷灰石中的炭纤维表面和周围羟基磷灰石以及炭纤维之间有纳米级TiO2纤维呈网状分布。炭纤维断裂后,涂敷在炭纤维表面的纳米级TiO2涂层中的许多纳米级纤维与炭纤维表面分离,留下一定长度的纳米级TiO2纤维,表明通过溶胶一凝胶法制备的TiO2涂层与炭纤维表面结合良好。     

TiB2制取的热力学计算

通过热力学计算，发现在碳热还原氧化钛和氧化硼的过程中，氧化钛的还原过程是分步进行的，但不会生成金属钛。氧化硼的还原是一步生成单质硼，且是整个过程的控制步骤。在单质硼的参与下，低价氧化钛被碳还原，直接生成二硼化钛。     

Fe-TiO2可见光催化H2O2降解水溶液中的阿特拉津

以负载Fe(Ⅲ)的金红石型TiO₂(Fe/TIO-R)为光催化剂, 以内分泌干扰物阿特拉津作模型污染物, 研究了Fe/TIO-R可见光催化H₂O₂降解阿特拉津的反应特性。结果表明, Fe/TIO-R能可见光催化H₂O₂降解阿特拉津, 反应60 min, 阿特拉津的降解率达96%, 明显大于金红石型TiO₂与Fe₂O₃单独作用的加和;通过对反应体系的荧光光谱分析显示, 阿特拉津的降解涉及羟基自由基(·OH)的产生与参与。     

颗粒疏水聚团制备碳酸钙-TiO_2复合颜料实验研究

以通过改性获得表面诱导疏水性的碳酸钙(CaCO_3)和二氧化钛(TiO_2)颗粒为原料,对采用异质颗粒疏水聚团方法制备CaCO_3-TiO_2复合颜料进行了实验研究,对主要影响因素进行了考察和优化,对其性能和结构进行了表征。结果表明,CaCO_3-TiO_2复合颜料具有和钛白粉相当的颜料性能及表面疏水性,含TiO_2 60%复合颜料的遮盖力最高达到钛白粉的93.50%。CaCO_3-TiO_2复合颜料由CaCO_3表面包覆TiO_2为特征复合颗粒所组成,TiO_2在CaCO_3颗粒表面的包覆均匀、致密,二者结合方式为各自表面碳氢链之间的缔合。     

PET/纳米TiO2复合材料制备及其物理性能

将改性后纳米TiO2在单体乙二醇（EG）中超声分散30min，并与对苯二甲酸（TPA）混合后放人反应釜中，采用先酯化后缩聚的工艺制备PET／纳米TiO2复合材料。用特性黏度、红外光谱、SEM和DSC分析PET及PET／纳米TiO2复合材料。结果表明，PET中加入纳米TiO2后，没有新的化学键形成，纳米TiO2与PET的相互作用主要是物理作用，其相对黏度及特性黏度都有所增加。纳米TiO2和分散剂PEG同时加入EG后用超声波分散，可以明显改善其分散性。纳米TiO2加入PET中起到了异相成核作用。PET／纳米TiO2复合体系只有TiO2含量为3％对的过冷度明显减小，结晶能力增强。     

具有多孔结构的HA/TiO2生物材料的制备工艺研究

以聚氨酯为造孔支架模板,采用有机泡沫法与高温烧结法,制备了多孔HA/TiO2陶瓷支架材料。讨论了烧结保温时间、PVB含量、TiO2含量等对材料结构与性能的影响。研究表明:较佳的烧结工艺为1 200℃烧结3 h,烧结后样品主要是HA、TiO2相。多孔HA/TiO2陶瓷拥有大孔径300～1 000μm,也有50～300μm的小孔径,具有较好的孔连通性与孔结构,有利于细胞和组织的生长以及营养输送。TiO2具有增强效应,其含量增加,材料压缩强度提高,但TiO2含量过高会增加其脆性,最佳含量为5%,此时材料力学性能接近于人体松质骨。