納米材料二氧化鈦的研究

1、納米材料二氧化鈦的研究納米TiO2 納米二氧化鈦是一種新型無機材料 ，其在作為催化劑載 體、 光敏性催化劑、 處理各種氣固液水污染物、 制備各種精細(xì)陶 瓷、氣敏元件、 改善材料性能等領(lǐng)域具有廣泛的用途， 可以說 納米二氧化鈦是當(dāng)前應(yīng)用前景最為廣闊的納米材料之一， 有很強的研究、 開發(fā)和生產(chǎn)價值。 二氧化鈦的制備vS o l - Ge l 法v水 熱合成 法v氣相合成法S o l - Ge l 法 首先 將鈦酸丁酯配 制成 1 0的乙醇 溶 液 ，然后將 該 溶液 滴 加 到正在 攪 拌 的醋 酸溶 液 中( p H=1 7) ，滴 加速 度 控 制 在 3 ml /mi n， p H值 3 5

2、， 得 到溶 膠，再經(jīng)過胨化、烘干、研磨 4 00一500 下灼燒 2 h，得到 白色 的納米 級 Ti O2 超細(xì)粉末 。 水 熱合成 法 先將 粗 品 TiO2溶 于熱 的 濃 硫 酸中， 制 成 Ti ( SO4 )2 溶液 ， 再加 人適量 的尿 素水 溶 液 ， 混 合后置 于通用型 自制高 壓反應(yīng)釜 中進(jìn)行 反應(yīng) ， 將溫 度控制 在 1 2 21 范 圍 內(nèi) 反應(yīng) 4 5小 時 得 到 白色沉 淀 ， 過 濾 、洗 滌、 干燥 、研 磨 在 4 2 0 灼 燒 2 h得 成 品 合成機理合成機理： Ti+2Cl2=TiCl4 TiCl4+2H2+O2=TiO2+4HCl合成過程合

3、成過程： 將精制過得氫氣、空氣和氯化物 （TiCl4）蒸汽以一定的配比進(jìn)入水解爐高溫水解，溫度控制在1800以上，生成TiO2的氣溶膠，經(jīng)過聚集冷卻器停留一段時間即形成絮凝狀顆粒的TiO2，再經(jīng)過脫酸爐脫酸（吸附在TiO2表面的HCl）后，從而得到產(chǎn)品。氣相合成法二氧化鈦的表征v納米TiO2的晶型分析(XRD)v納米TiO2的粒徑分析vATM形貌特征分析v納米TiO2（銳鈦礦）的晶型分析由圖1、2、3可看出不同條件下制得的粉體所有衍射峰都能為銳鈦礦相二氧化鈦所指標(biāo)化由圖2、3還可看出不同條件下衍射峰峰型和峰位置基本相同，較高溫度和較長反應(yīng)時間使峰更尖銳，峰型更明顯，并且使晶體的結(jié)晶更完整。v納

4、米TiO2 （銳鈦礦）的粒徑分析圖4可以看出粉體的粒徑較小，且分布均勻。平均粒徑與XRD的計算結(jié)果基本一致。從圖中還可以看出，反應(yīng)時間在2h和5h的粒徑分布曲線幾乎重合，說明反應(yīng)時間在5h以下時，對粉體的粒徑分布影響不大，隨著反應(yīng)時間進(jìn)一步延長，曲線的峰值明顯增高，峰位右移，說明粉體的粒徑趨于增大，粒徑分布更加均勻。vATM形貌特征分析二氧化鈦水溶液浸泡二氧化鈦水溶液浸泡24h后的云母片在后的云母片在ATM下的形貌圖下的形貌圖從圖中可以看出，納米二氧化鈦顆粒分布均勻，粒徑大小差別不是從圖中可以看出，納米二氧化鈦顆粒分布均勻，粒徑大小差別不是 很大，納米二氧化鈦顆粒在水中的分散較好，這也說明超聲波對納很大，納米二氧化鈦顆粒在水中的分散較好，這也說明超聲波對納米二氧化鈦的分散效果較好。米二氧化鈦的分散效果較好。二氧化鈦的性能v具有光催化性v良好的導(dǎo)電性v化學(xué)穩(wěn)定性二氧化鈦光催化性的測試測定方法參照工業(yè)循環(huán)冷卻水中粘液形成菌的測定-平皿計數(shù)法測試結(jié)果如圖自制樣品不同質(zhì)量濃度殺菌效果比較二 氧 化 鈦光催化電極材料造紙業(yè) 降解室內(nèi)