纳米TiO_2粉末的溶胶-凝胶法制备及结构分析

采用溶胶-凝胶法制备了纳米晶TiO2粉末。TiO2粉末的X射线衍射结果表明,所制样品的平均晶粒粒径随焙烧温度的升高而增大,在400℃以下焙烧的样品晶粒大小为4.7～10.6nm,500℃以上晶粒很快长大,600℃基本完成了从锐钛矿型向金红石型的转变。透射电镜结果显示400℃处理后晶粒尺寸为7～8nm;700℃处理后的晶粒尺寸达150nm。运用相变理论计算了晶粒长大激活能,结合晶界结构弛豫解释了粒径随热处理温度变化关系。     

纳米TiO2粉末的溶胶-凝胶法制备及结构分析

采用溶肢-凝肢法制备了纳米晶TiO2粉末.TiO2粉末的X射线衍射结果表明,所制样品的平均晶粒粒径随焙烧温度的升高而增大,在400℃以下焙烧的样品晶粒大小为4.7-1 0.6nm,500℃以上晶粒很快长大,600℃基本完成了从锐钛矿型向金红石型的转变.透射电镜结果显示400℃处理后晶粒尺寸为7-8nm;700℃处理后的晶粒尺寸达150nm.运用相变理论计算了晶粒长大激活能,结合晶界结构弛豫解释了粒径随热处理温度变化关系.     

SiO2掺杂对高温处理后纳米TiO2光催化性能的影响

以钛酸丁酯为原料,用醇盐水解法制备纳米TiO2,用SiO2掺杂纳米TiO2.并对高温处理后的掺杂纳米TiO2光催化活性进行研究。XRD和TEM研究结果表明,SiO2掺杂能有效的提高晶相转变温度,阻止TiO2从锐钛矿型向金红石型的转变和晶粒的长大。实验结果表明,在1050℃高温处理后,SiO2掺杂后的TiO2仍为锐钛矿型纳米晶体。用掺杂纳米TiO2对甲基橙的降解率来表征其光降解性能,SiO2掺杂TiO2在高温处理后依然具有较好的光催化活性,850℃处理后其甲基橙降解率由未掺SiO2时的11%提高到96.48%,晶粒尺寸则由50nm减小到20 nm.     

ZrO2掺杂TiO2纳米粉的共沉淀法制备及相变

为探讨离子掺杂对晶体相变的促进或抑制作用，采用共沉淀法制备了Zr^4＋掺杂量分别为0，2％，5％，7％，10％和13％（摩尔分数，余同）的纳米TiO2，研究Zr^4＋掺杂对TiO2从纳米锐钛矿型向金红石型转变的影响，透射电子显微镜研究显示所制备的锐钛矿型TiO2的颗粒直径在10～20nm之间，经X射线衍射研究发现，少量的Zr^4＋掺杂抑制了锐钛矿晶粒的长大，将锐钛矿开始向金红石转变的相变温度从750℃提高到850℃．锆可与TiO2反应生成化合物ZrTiO2，为避免该化合物的生成，Zr^4＋掺杂量不宜超过10％．     

等离子热喷金属有机物液料制备TiO_2纳米颗粒

为了制备有光催化作用的纳米TiO2,采用等离子喷涂设备热喷金属有机物液料,在不同电弧功率条件下,用钛酸丁酯的乙醇溶液作为喷涂原料,制备出了纳米TiO2颗粒.用透射电镜和X射线衍射仪分析了颗粒的显微组织和晶型结构。计算了颗粒中的锐钛矿相和金红石相的质量分数与晶粒尺寸.研究表明,液料等离子喷涂制备的纳米TiO2颗粒平均粒径为10-50nm,其晶型为具有光催化作用的锐钛矿相和金红石相,锐钛矿相为主,且随着电弧功率的增大,锐钛矿质量分数减少.     

反应物体积分数和pH值对水热合成二氧化钛微粒的影响

采用水热合成工艺,以钛酸丁酯(Ti(OC4H9)4)为前驱体,通过改变反应物的体积分数和体系的pH值,合成了不同晶型和形貌的二氧化钛(TiO2)微粒.同时,使用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对此产物进行了表征.结果表明:反应物的体积分数和pH值对TiO2微粒的晶型、形貌和晶粒尺寸均有较大的影响.当Ti(OC4H9)4体积分数较大时,出现锐钛矿型晶体,但结晶不完善,微粒较大,且有团聚现象;Ti(OC4H9)4体积分数较小时,出现金红石型晶体,微粒相对较小,随着反应物体积分数的减小微粒的晶型由锐钛矿型转为金红石型,晶粒尺寸逐渐增大.在酸性溶液中,有利于形成金红石型微粒,而在碱性溶液中,有利于形成锐钛矿型微粒,随着体系的pH值增加,晶粒尺寸也逐渐增大.     

漂珠负载TiO_2膜的制备及其光催化降解特性

以钛酸丁酯为先驱物,经过溶胶凝胶过程在漂珠转换（FB）表面负载成膜,得到具有光催化特性的样品（TiO2/FB）.经扫描电镜（SEM）、X射线粉末衍射（XRD）以及傅立叶转换红外光谱分析（FTIR）等多方表征,TiO2在漂珠表面的成膜厚度约为2μm,由粒径尺寸约为100 nm的TiO2颗粒组成;经650℃处理,无定形的TiO2转变为金红石型;TiO2薄膜与漂珠表面之间通过Ti-O-Si键连接.研究了溶胶凝胶条件以及漂珠表面的羟基化处理,对TiO2成膜形貌的影响以及TiO2/FB对亚甲基蓝的光催化降解特性.结果表明,以紫外灯为光源,经180 min照射,TiO2/FB对亚甲基蓝的光降解率达到92%.     

Zn掺杂TiO2对罗丹明B的降解研究

采用溶胶—凝胶法制备了不同浓度Zn掺杂以及纯TiO_2纳米材料,对其进行了450℃保温1 h的热处理.采用X射线衍射与荧光光谱对样品进行晶体结构以及光生电子空穴复合分析.结果表明:随着Zn掺杂浓度的增加,TiO2晶粒尺寸变小,平均晶粒尺寸在10~15 nm之间;少量浓度Zn掺杂会促进锐钛矿相向金红石相的转变.以罗丹明B的降解为目标反应物来分析Zn掺杂TiO2的光催化性能.结果表明:Zn掺杂后光催化性能低于纯TiO2,反应120 min后,纯TiO2对罗丹明B的降解率达到了98.0%,其反应速率常数k为0.030 min^-1.     

纳米ZnO/TiO2复合颗粒制备及紫外屏蔽性能研究

以Ti(SO4)2和Zn(AC)2为原料,在制备金红石型纳米TiO2粉体的基础上,用溶胶凝胶法制得纳米ZnO／TiO2复合粉体．实验结合纳米TiO2和纳米ZnO的优点制得一种广谱防晒剂．TEM显示该复合颗粒为核一壳式结构;XRD分析该复合颗粒内核为金红石型TiO2,表面包覆一层六方晶系ZnO且该复合颗粒中存在强的化学键．UV-Vis测试表明该复合颗粒在整个紫外区的吸收能力达到85％,在UVA(320-400nm)区吸收性能比纯的TiO2强得多．     

水热法可控合成的高径向比金红石型纳米TiO_2颗粒

以异丙醇钛为原料,采用水热法在浓酸条件下低温合成高径向比金红石型TiO2纳米颗粒.研究了酸浓度、聚乙二醇4000(PEG4000)、十六烷基溴化铵(CTAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)对产物形貌和大小的影响.首次采用Zeta电位仪测试了金红石型和锐钛矿型纳米TiO2颗粒对H+的吸附能力,从而揭示了金红石型纳米TiO2颗粒呈针状的原因.经透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)分析,得到的样品为金红石型,其颗粒为棒状,通过控制条件可以制得不同粒径分散均匀的纳米TiO2颗粒.