水热晶化法制备TiO2纳米粉末

本文采用水热晶化法成功地合成了粒径为７ｎｍ的锐钛矿相ＴｉＯ２纳米粉末。研究了热处理温度对所得纳米ＴｉＯ２粉的影响，ＴｉＯ２纳米粉从２００℃至８００℃之间经历了锐钛矿—锐钛矿与金红石共存—金红石的相变。     

光催化剂表面异相结及其光摧化性能研究取得重要进展

中国科学院大连化学物理研究所有关TiO2表面形成锐钛矿,金红石异相结促进光催化制氢活性的研究取得重要进展。     

锐钛矿型纳米TiO2的制备及光催化性能研究

采用水热法将钛酸四丁酯(TNB)在碱性和酸性条件下分步进行反应，制备了锐钛矿型纳米二氧化钛(TiO2)粉体，通过差热-热重分析(DSC-TG)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等方法对粉体进行表征，以及用重铬酸根离子(Cr2O7^2-)还原探针反应对制得的粉体的光催化性能进行测试，结果表明所得粉体粒度小于20nm，并具有良好的光催化性。其中300℃处理后颗粒平均粒径为7nm，二氧化钛晶型发育完整。     

Sol-Gel法中pH值对TiO2纳米微粒晶型的影响

使用四氯化钛与氢氧化铵为原料,在室温下进行水解与缩合反应,通过溶液pH值的调控,可合成出不同结晶相的TiO2纳米微粒.根据TEM,FESEM,XRD和BET的分析结果显示,TiO2颗粒皆小于10 nm,其中pH=0.4合成的TiO2纳米微粒为金红石结晶相,比表面积约为157 m2/g;pH=1.4合成的TiO2纳米微粒为锐钛矿结晶相,比表面积约为232 m2/g;pH=8.4合成的TiO2纳米微粒为非结晶相,比表面积约为403 m2/g.以1×10-6 mol/L甲基橙溶液在365 nm紫外光下照射2 h进行光催化实验,结果显示在酸性条件下制备的TiO2纳米微粒,不论是锐钛矿或金红石结构,均具有优异的光催化效能,降解率达90%,与P25的光催化效能相当.     

搪瓷表面TiO2薄膜的制备和光催化性能表征

以搪瓷表面为载体,在常温下采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO2)薄膜,研究使用未添加聚乙二醇(PEG)的溶胶和添加少量PEG的溶胶制备出的薄膜在催化性能上的区别.结果表明,薄膜在450℃热处理1h后,具有完整的锐钛矿相和良好的光催化性能;使用添加少量PEG的溶胶制备的薄膜,其光催化能力更好.     

Ce-N-C共掺对锐钛矿TiO2(101)面电子结构和光学性质的影响

基于广义梯度近似的第一性原理,分析了Ce-N-C三元素共掺杂对锐钛矿TiO2(101)面光学吸收性质的影响,结果表明:Ce、N、C掺杂锐钛矿TiO2后Ce原子倾向于占据间隙位置而C和N原子更倾向于替位O原子.Ce、N、C掺杂一方面使带隙减小,另一方面在禁带中引入了Ce-4 f、N-2 p、C-2 p杂质态,这都有利于可见光的吸收.另外Ce、N、C掺杂锐钛矿TiO2(101)面的带隙和带边位置都得到很好的调控,满足光催化制氢条件.     

TiO2纳米管阵列涂层的相态和形貌对其光催化活性的影响研究

通过阳极氧化法在金属钛表面制备了TiO2纳米管阵列涂层(TiO2 nanotube array,TNT),并通过改变其形貌和相态探索TNT涂层光催化反应的机理。研究表明TNT涂层光催化降解有机物的机理是依靠光生空穴与氧化剂生成的羟基自由基来氧化有机物中的基团。此外涂层表面的F离子残留量对TNT涂层的光催化性能有一定的影响,F离子残留量越少,纳米管的光催化活性越高,这是由于在光照条件下,带有负电的F离子易于和带正电的光生空穴发生反应,同时由于F离子的残留使纳米管中出现了Ti3+,从而降低了光生电子的数量。低温退火处理条件下,纳米管的形貌基本上没有改变,影响半导体材料性能的主因是相态变化,锐钛矿占主体的混晶结构能够有效促进光生电子-空穴对的分离和传输,从而提高光催化性能。     

细粒难选锐钛矿化学提纯试验研究

TiO2品位为10.97％的某锐钛矿,经浮选获得品位为30.91％的粗精矿,对该浮选粗精矿进行“加碱焙烧-盐酸中和”的化学选矿试验研究.研究表明,氢氧化钠用量300 kg/t,焙烧温度500℃,焙烧时间40 min,盐酸用量l5 kg/t,中和时间10 min,对TiO2品位为30.91％的粗精矿,化学选矿可以将TiO2品位提高到67.63％,回收率为87.03％.采用浮选-化学选矿工艺能有效实现细粒难选锐钛矿的选矿,为该类矿物的开发应用提供了一种新途径.     

磁控溅射技术制备二氧化钛薄膜研究进展

磁控溅射技术具有溅射速率高、膜基结合力好、易实现工业化生产等技术优势,在二氧化钛薄膜制备方面具有显著优势,但磁控溅射参数对二氧化钛薄膜结构和性能的影响显著,如何通过控制和优化磁控溅射参数,获得高性能二氧化钛薄膜已成为目前的研究热点。概述了不同晶型二氧化钛的结构特点、物理性质和磁控溅射制备二氧化钛薄膜的工作原理,指出成膜过程中的溅射功率、溅射气压、溅射时间、沉积温度和氧分压等是影响薄膜结构和性能的主要因素,并详细阐述了上述五种工艺参数对二氧化钛薄膜沉积速率、膜层厚度、表面粗糙度、相组成和光催化性能等的影响规律和作用机制。此外,还对其他影响薄膜结构和性能的关键因素及影响规律进行了介绍,包括退火温度对膜层组织转变影响的规律,金属元素掺杂和非金属元素掺杂对膜层形貌和性能的影响,以及不同溅射靶材特点及其对成膜过程的影响。最后提出未来磁控溅射技术制备二氧化钛薄膜的研究难点,并对二氧化钛薄膜的下一步研究方向进行了展望。