TiO2增强聚氨酯弹性体的制备和表征

采用三步法合成了金红石型TiO2-R和锐钛矿型TiO2-A增强聚氨酯弹性体。用GPC、DSC、SEM等技术对增强聚氨酯弹性体进行了表征,并测试了其力学性能。结果表明,TiO2-R仅作为聚氨酯弹性体的硬链段成核剂;TiO2-A不仅作为硬链段成核剂,而且还参与聚氨酯的链增长反应,聚氨酯在TiO2-A表面缠绕使其在聚氨酯弹性体中分散不均匀,TiO2-A增强聚氨酯弹性体的性能低于TiO2-R。当TiO2-R在聚氨酯弹性体质量分数为4％～5％时,TiO2-R增强聚氨酯弹性体性能达到最优。     

磁控溅射制备掺银TiO2薄膜的光催化特性研究

利用交流磁控溅射设备采用金属Ti靶在石英和硅衬底制备掺银TiO2薄膜,并利用SEM,XRD及吸收光谱等方法分析测试TiO2薄膜的性质,探讨了掺银对TiO2薄膜吸收光谱的影响.并通过对甲基橙溶液浓度变化研究了掺银TiO2薄膜光催化特性,分析了掺银对TiO2薄膜增强光催化作用的工作机理,研究结果表明掺银有利于TiO2薄膜对有机物的降解作用.     

TiO2薄膜光催化用于空气灭菌净化

用抛光铝合金作衬底在平行孪生靶的磁控溅射设备中制备出二氧化钛薄膜。薄膜厚度为500nm,XRD测量表明二氧化钛薄膜为锐钛矿型(anatase)。该薄膜在紫外光源照射下,对甲苯、苯、二氧化硫及香烟气体有良好的降解作用;对大肠杆菌、金黄色葡萄糖菌有良好的去除作用。     

First-Principles Investigation of （001） Surface of TiO2

By means of first-principles calculations based on the ab initio pseudopotential and plane wave basis, we present self-consistent molecular dynamic calculations to determine a clean TiO2 crystal (001) surface geometry and surface electronic states structure. All calculations were performed for both rutile and anatase phases. Using a total energy minimization strategy, we acquired the general inward relaxations. The s-like surface states just above the lower valence band at (001) surfaces both in the rutile and anatase phases are found. The band bending effect occurs both in rutile and anatase (001) surfaces. It reduces the band gap by ac. 0.4 eV in rutile and ac. 0.8 eV in anatase, elevating the Fermi energy levels. Besides the band bending of the valence band, surface states also lie near the bottom of the conduction band. The lower surface energy of anatase makes nanocrystalline TiO2 is often in the anatase phase below a critical size.Our results are in good agreement with the previous work and experimental data.     

Sm掺杂对锐钛矿TiO2电子寿命和红移影响的第一原理研究

基于密度泛函理论平面波超软赝势方法,采用第一性原理对不同浓度Sm掺杂锐钛矿相TiO2超胞的结构优化、形成能、能带结构、态密度、差分电荷分布和光学性质进行了计算。结果表明Sm掺杂后锐钛矿相TiO2超胞的电子结构变化很大。在限定的浓度范围内,掺杂浓度越小,形成能越小,掺杂越容易,电子寿命越长,带隙宽度越窄,吸收光谱红移越显著。计算结果与实验结果一致。     

获得钛表面分级多孔微纳结构的复合工艺及其形成机制

分别用喷丸酸蚀(SLA)、阳极氧化(AO)以及复合喷丸酸蚀和阳极氧化(SLA+AO)方法对纯钛进行表面改性,以获得具有分级多孔微纳结构、表面富氧及锐钛矿相的钛表面特征。通过表面形貌、粗糙度、表面成分以及晶相结构来分析各组样品的表面特征及其形成机制。喷丸酸蚀(SLA)处理之后的样品具有由2～3μm凹坑和100～400nm孔洞组成的分级多孔形貌特征。阳极氧化(AO)处理之后的样品表面形成分布较均匀的20～400nm的孔结构,表面富氧并出现锐钛矿相。复合喷丸酸蚀和阳极氧化(SLA+AO)方法处理之后的样品表面具有分级多孔微纳结构,表面富氧并出现锐钛矿相。最后分别探讨了SLA、AO及SLA+AO处理方法的形成机理。     

pH值对聚合钛离子/蒙脱石复合结构及其TiO2纳米粒子的影响研究

采用水解-插层复合法,以TiOSO4.2H2O为TiO2的前驱体,蒙脱石为复合基体,通过控制蒙脱石悬浊液pH值,制备了不同的蒙脱石复合结构样品.采用XRD研究了样品的结构、物相、晶粒大小等属性的变化.结果表明,蒙脱石悬浊液的pH值对TiOSO4.2H2O水解属性有较大的影响,从而影响水合氧化钛/蒙脱石的复合结构特性,当蒙脱石悬浊液pH为0.5时,电价较低且聚合度较小的聚合钛离子易于进入蒙脱石层间域,对蒙脱石结构层的分散剥离作用最好;经700℃热处理的TiO2/蒙脱石复合结构样品中,锐钛矿晶粒尺寸最小达到13.4 nm;经1100℃热处理后,复合结构中锐钛矿相对含量达到35%;与纯纳米TiO2样品相比,TiO2/蒙脱石复合结构中的TiO2具有更高的锐钛矿相向金红石相转变的温度及更小的晶粒尺寸.蒙脱石结构层对TiO2的相转变和晶粒长大都具有明显的阻滞作用.     

Ti靶及TiO2靶溅射TiO2薄膜微观形貌、结构及光学性质研究

利用射频磁控溅射技术通过Ti靶及TiO2靶在氩氧气氛中同时溅射制备TiO2薄膜,并对所得的样品进行不同温度的退火处理。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱和吸收谱研究了不同的靶材及退火温度对TiO2薄膜晶体结构、微观形貌及光学性质的影响。结果表明:由于靶材的不同,Ti靶溅射时氧分压较低,造成薄膜中存在大量的氧缺陷,晶相发育不完善,颗粒相比TiO2靶溅射时较小,从XRD和拉曼光谱来看,Ti靶溅射得到的TiO2薄膜更有利于金红石相的形成。薄膜的透过率随退火温度的升高而降低,TiO2靶材溅射的薄膜的光学带隙随温度升高而明显降低,而Ti靶得到的薄膜的光学带隙对退火温度的依赖关系不明显。     

锐钛矿和钛铁矿混合型钛矿石的浮选分离研究

对TiO₂品位为13.43%的内蒙古磨石山沉积变质型锐钛矿开展了试验研究。以YS-3为捕收剂的正浮选获得了TiO₂品位37.95%、回收率23.79%的钛精矿; 以NaOH为pH调整剂、淀粉为抑制剂、石灰为活化剂、164为捕收剂的反浮选获得了TiO₂品位30.07%、回收率70.46%的钛精矿。结果表明: 反浮选效果优于正浮选, 能更好实现钛矿物富集。     

贵州某难选锐钛矿工艺矿物学研究以及可选性探讨

贵州某锐钛矿嵌布粒度细、伴生关系复杂、含泥量大且原矿品位低,本文在工艺矿物学研究基础上,通过原矿抛尾、原矿抛尾-摇床重选、原矿直接摇床重选试验、浮选试验,探索锐钛矿的可选性。试验研究表明,TiO2难以进行富集。工艺矿物学研究亦表明,该矿嵌布粒度细,含泥量大,属极难选矿石,研究可以对锐钛矿分选技术的发展提供重要的指导意义。