阳离子单体模板法制备TiO_2功能材料的研究

引言：
随着科技的不断发展，纳米材料的制备和应用已经成为了研究的热点
之一。

其中，单分散tio2空心微球的制备及表征是一个备受关注的领域。

本文将从制备方法、表征手段和应用前景三个方面进行探讨。

一、制备方法
单分散tio2空心微球的制备方法主要有两种：模板法和溶胶-凝胶法。

模板法是通过模板的作用，使得tio2颗粒在模板孔道内形成空心微球。

而溶胶-凝胶法则是通过溶胶-凝胶反应，使得tio2颗粒在溶胶中形成空
心微球。

两种方法各有优缺点，需要根据具体情况选择。

二、表征手段
单分散tio2空心微球的表征主要包括形貌、结构、粒径和比表面积等
方面。

形貌可以通过扫描电子显微镜（SEM）观察得到，结构可以通
过X射线衍射（XRD）分析得到，粒径可以通过动态光散射（DLS）
测量得到，比表面积可以通过比表面积分析仪（BET）测量得到。

这
些表征手段可以全面地了解单分散tio2空心微球的性质。

三、应用前景
单分散tio2空心微球具有广泛的应用前景。

在催化领域，它可以作为
催化剂载体，提高催化剂的活性和稳定性。

在光催化领域，它可以作
为光催化剂，利用其高比表面积和光催化性能，实现有机废水的处理。

在生物医学领域，它可以作为药物载体，实现药物的缓释和靶向输送。

因此，单分散tio2空心微球具有广泛的应用前景。

结论：
单分散tio2空心微球的制备及表征是一个重要的研究领域，其制备方法、表征手段和应用前景都需要深入研究。

相信在不久的将来，单分
散tio2空心微球将会在各个领域得到广泛的应用。

tio2纳米材料的制备与表征制备和表征二氧化钛（TiO2）纳米材料是一项重要的科学任务，由于其广泛的应用领域，包括光催化、太阳能电池、光电器件、光致发光、药物载体和生物成像等。

下面将介绍一种常用的制备和表征TiO2纳米材料的方法。

制备目前，制备TiO2纳米材料的主要方法包括化学气相沉积（CVD）、溶胶-凝胶法、水热法、微波等离子体化学方法等。

这里我们以水热法为例。

水热法是一种在高温高压条件下，利用水作为溶剂，使原料在其中发生化学反应并形成结晶的方法。

制备TiO2纳米材料的水热法通常包括以下步骤：1.将一定量的钛酸丁酯（Ti(OC4H9)4）和适量的硝酸（HNO3）溶液混合，搅拌均匀。

2.将上述混合液转移到高压反应釜中，密封后置于烘箱中加热至指定温度（通常为150-250℃）。

3.在该温度下保持一定时间（例如1-10小时），使钛酸丁酯和硝酸发生水热反应，生成二氧化钛（TiO2）纳米颗粒。

4.待反应结束后，将反应釜自然冷却至室温，取出产物。

5.用去离子水冲洗产物，去除可能存在的杂质。

6.最后，将产物进行干燥，得到TiO2纳米材料。

表征为了确认制备得到的物质是否为TiO2纳米材料，以及其结构和形貌等性质，我们通常会使用一系列表征方法。

1.X射线衍射（XRD）：XRD可以用于确定材料的晶体结构和相组成。

通过对比标准PDF卡片，可以确认制备得到的物质是否为TiO2纳米材料。

2.扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）：SEM和TEM可以用于观察材料的形貌和尺寸。

通过这些方法，我们可以了解到制备得到的TiO2纳米材料的形状、大小以及分布情况。

3.光电子能谱（XPS）：XPS可以用于分析材料的化学组成和化学状态。

通过这种方法，我们可以确认制备得到的物质是否含有Ti、O元素，并得到它们的比例。

4.紫外-可见光谱（UV-Vis）：UV-Vis可以用于研究材料的电子结构和光学性质。

通过这种方法，我们可以得到制备得到的TiO2纳米材料的吸收边和带隙等信息。

基于二氧化钛纳米管气敏材料的制备及其性能研究基于二氧化钛纳米管气敏材料的制备及其性能研究引言二氧化钛（TiO2）是一种重要的半导体材料，具有许多特殊的物理、化学性质和广泛的应用潜力。

由于其良好的光催化性能和气敏特性，TiO2在环境保护、能源领域等方面受到了广泛的关注。

近年来，以二氧化钛纳米管为基础的气敏材料备受研究者的青睐，具有独特的电学特性和超高敏感性。

本文将介绍基于二氧化钛纳米管的气敏材料的制备方法及其在气体检测方面的应用。

一、二氧化钛纳米管的制备方法1. 模板法模板法是一种常用的制备二氧化钛纳米管的方法。

其基本步骤是通过选择合适的模板材料，在模板孔道中沉积TiO2前驱体，然后去除模板材料，得到二氧化钛纳米管。

常用的模板材料包括具有孔道结构的多孔硅、阳离子聚合物等。

这种方法制备的纳米管具有规整的孔道结构和可调控的尺寸，可以根据需要进行调整。

2. 水热法水热法是一种简单高效的制备纳米材料的方法。

一般步骤是将TiO2前驱体溶解在水溶液中，并在一定的温度和压力下进行反应。

通过调节反应条件，可以合成不同形状和尺寸的二氧化钛纳米管。

该方法制备的纳米管具有良好的结晶性和较高的比表面积，具有优异的电学性能。

二、基于二氧化钛纳米管的气敏材料的性能研究1. 气敏性能测试将制备的二氧化钛纳米管气敏材料制成传感器，并使用专业的气敏性能测试系统进行性能测试。

在空气中引入不同浓度的目标气体，通过测量传感器的电阻变化来判断目标气体的浓度。

实验结果表明，制备的二氧化钛纳米管气敏材料对于一氧化碳、甲醛等有害气体具有高度的敏感性，响应速度快、稳定性好，具有潜在的应用前景。

2. 机理研究通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等表征手段对制备的二氧化钛纳米管进行形貌和结构表征，以了解其制备过程与性能之间的关系。

实验结果表明，制备过程中的反应条件、材料组成对纳米管的形貌和结构有直接的影响，进而影响气敏材料的性能。

纳米TiO2的制备及其光催化性能的检验实验报告一、实验目的：1、了解纳米TiO2的性质及应用。

2、掌握制备纳米TiO2的原理和方法，并比较不同方法的优缺点。

3、掌握检验纳米TiO2光催化性能的一般方法。

4、掌握离心机、分光光度计等仪器的使用方法。

二、性质：（1）基本化学性质：纳米TiO2化学性能稳定,常温下几乎不与其它化合物反应,不溶于水、稀酸,溶于氢氟酸和热浓硫酸。

不与空气中CO2 ,SO2,O2等反应,具有生物惰性。

纳米TiO2具有热稳定性,无毒性。

与硫酸氢钾或与氢氧化碱或碳酸碱共同熔融成钛酸碱后可溶于水。

相对密度约4.0。

熔点1855℃。

（2）光催化：纳米TiO2是一种n型半导体材料,禁带宽度较宽,其中锐钛型为3.2eV,金红石型为3.0eV,当它吸收了波长小于或等于387.5nm 的光子后,价带中的电子就会被激发到导带,形成带负电的高活性电子e-,同时在价带上产生带正电的空穴h+,吸附在TiO2表面的氧俘获电子形成•O2-,而空穴则将吸附在TiO2表面的OH-和H2O氧化成具有强氧化性的•OH,反应生成的原子氧、氢氧自由基都有很强的化学活性, 氧化降解大多数有机污染物,同时空穴本身也可夺取吸附在半导体表面的有机物质中的电子,使原本不吸收光的物质被直接氧化分解,这两种氧化方式可能单独起作用也可能同时起作用,对于不同的物质两种氧化方式参与作用的程度有所不同。

这些原子氧、氢氧自由基和空穴还能与细菌内的有机物反应,生成CO2、H2O 及一些简单的无机物,从而杀死细菌,清除恶臭和油污。

此外,半导体表面产生的高活性电子具有很强的还原能力,电子受体可直接接受光生电子而被还原, 故也可用来还原去除环境中的某些特定污染物,如: Cu2+等有毒离子。

另外,光催化效率与激发态电子、空穴到达表面的时间有关, 纳米TiO2粒子作为光催化剂, 其粒径越小,电子、空穴到达反应表面的数量越多,光催化效率越高但是,由于TiO2本身禁带宽, 产生的电子-空穴对不仅极易复合而且寿命较短, 光响应范围较窄, 使光催化活性受到了一定的限制,且利用的光谱范围受到一定的限制。

纳米TiO2的制备方法综述纳米二氧化钛是一种新型的无机材料,粒径在10nm～50nm，具有粒径小、比表面积大、磁性强、光催化、吸收性能好,吸收紫外线能力强 ,表面活性大、热导性好、分散性好、所制悬浮液稳定、对人体无毒、价格低廉等优点，故其在诸多半导体光催化剂中脱颖而出，应用领域至今已遍及有机废水的降解、重金属离子的还原、空气净化、杀菌、防雾等众多方面。

由于其独特的性能和广泛的用途 , 纳米二氧化钛受到了国内外科学界的高度重视。

目前，纳米二氧化钛的制备根据反应物的相态，可以分为固相法、气相法和液相法，其中液相法是比较常用的一种制备方法固相法合成纳米二氧化钛是利用热分解或固相—固相的变化来进行的。

基础的固相法是钛或钛的氧化物按一定的比例充分混合 ,研磨后进行煅烧 ,通过发生固相反应直接制得纳米TiO2粉体 ,或者是再次粉碎得到TiO2纳米粉体。

固相法主要包括热分解法，固相反应法，火花放电法等。

固相法的主要优点是：经济，工艺过程和设备简单，但是耗能较大；由于固相反应反应不充分，因此产物的纯度不能得到很好的保证；此外由于固相法一般需要高温煅烧，得到的产物一般粒度大且分布不均匀。

因此，固相法只适用于对产品纯度和粒度要求不高的情况。

气相法指直接利用气体或者通过各种手段将物质变为气体 ,使之在气体状态下发生物理或化学反应 , 最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米TiO2的方法。

用气相法制备的二氧化钛纳米粒子具有粒度细、化学活性高、粒子呈球形、单分散性好、凝聚粒子少、可见光透过性好、吸收紫外线的能力强等特点，易于工业放大，实现连续生产。

目前常见的方法有气相合成法和气相沉积法。

气相合成法是一种传统的方法。

其生产原理如下：Ti+2Cl2=TiCl4TiCl4+2H2+O2=TiO2+4HCl↑与其他方法相比，气相氢氧焰水解法[1]有以下优点：原料TiCl4获得容易，产品无需粉碎，生成的例子凝聚少，纯度高，粒度小，且粒度分布均匀。

第52卷第11期表面技术2023年11月SURFACE TECHNOLOGY·347·TiO2-SiO2多功能薄膜的制备及其性能研究向军淮，徐志东，王军*（江西科技师范大学 江西省材料表面工程重点实验室，南昌 330013）摘要：目的改善普通玻璃的防雾性能。

方法采用溶胶−凝胶法在玻璃表面制备均匀透明的x TiO2-(1−x)SiO2（x为1.00、0.75、0.50、0.25、0）复合薄膜。

利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）表征TiO2-SiO2复合材料的微观结构和表面形貌，通过紫外可见近红外分光光度计、接触角测试仪测试TiO2-SiO2复合薄膜的光学性质和润湿性，通过热水浴实验评价镀膜前后玻璃的防雾性能。

结果XRD测试结果表明，TiO2-SiO2复合材料由锐钛矿相TiO2和非晶相SiO2构成，其相结构随着TiO2含量的变化而变化。

SEM和AFM结果表明，在TiO2-SiO2复合薄膜中，当SiO2的物质的量分数小于50%时，TiO2-SiO2复合薄膜表面均匀致密、粗糙度低；当SiO2的物质的量分数大于75%时，复合薄膜表面出现了孔洞和大颗粒，粗糙度增大。

光学性质测试结果表明，在TiO2-SiO2复合薄膜中，当SiO2的物质的量分数大于50%时，镀膜后的玻璃在可见光范围内的平均透过率高于85%。

润湿性测试结果表明，镀膜后玻璃表面的亲水性明显增强，当SiO2的物质的量分数小于50%时，TiO2-SiO2复合薄膜的接触角低于5°，表现为超亲水。

防雾性能测试结果表明，在玻璃表面制备TiO2-SiO2复合薄膜后，玻璃具有良好的防雾性能。

评价了0.50TiO2-0.50SiO2复合薄膜的耐久性，在室内放置60 d后，0.50TiO2-0.50SiO2复合薄膜的平均透过率在84%以上，且具有防雾性能，表明其耐久性较好。

结论在玻璃表面制备的0.50TiO2-0.50SiO2复合薄膜在可见光范围内具有高透明度和良好的防雾性能，且该薄膜的耐久性较好。

第4期2004年8月矿产综合利用M ulti P ur P ose U tilization of M i neral ResourcesNo.4Au g.2004海泡石/T i O2的制备及光降解有机物性能研究栾亚兰1!2!刘恒2!马成义3!刘亚川1!刘勋4!谢光明5!胡文远4(1.中国地质科学院成都矿产综合利用研究所四川成都610041:2.四川大学材料科学与工程学院四川成都610065:3.中国地质调查局北京100011:4.西南科技大学四川绵阳621010:5.四川省地勘局成都岩土水质检测中心四川成都610072)摘要:研究了以硫酸氧钛溶液为原料9以海泡石为载体9采用强迫回流水解法制备海泡石/ T i O2(锐钛矿晶型)复合材料的方法通过对甲基橙和亚甲基蓝溶液降解脱色实验9检验了样品的光催化性结果表明9复合材料对亚甲基蓝溶液具有较强的吸附性和光降解性9经过6h光降解反应9脱色率达到99%以上关键词:纳米T i O2;海泡石;光催化中图分类号:T@050.4文献标识码:A文章编号:1000-6532(2004)04-0007-051前言纳米T i O2是一种重要的无机功能材料9作为一种光催化剂9具有光催化活性高\化学性质稳定\使用安全和无毒无害等优点9受到人们普遍关注9近些年来得到了广泛而又深入的研究纳米T i O2的制备方法主要有气相法和液相法液相法制备纳米T i O2具有合成温度低\工艺简单\设备投资小的特点9是制备纳米T i O2较理想的方法但由于所制得的粒子粒径小9造成制备过程中固液分离较困难9以及干燥过程粉末容易团聚\在废水处理应用后回收困难等原因9使得制备和使用成本较高将纳米T i O2负载在某些载体上是降低成本的一条有效途径从前人的研究报道可以看出9其所用载体多为无机材料9如硅胶\活性氧化铝\玻璃纤维网\空心陶瓷球\海砂\层状石墨\空心玻璃珠\石英玻璃管\光导纤维\普通(导电)玻璃片\陶瓷表面等等9也有用天然矿物作载体的海泡石作为一种天然矿物9有较大的比表面积9将纳米T i O2包覆在表面9作为光催化活性材料使用9一方面可以减少T i O2用量9避免用液相沉淀法制备纳米T i O2所带来的液固分离困难\粒子团聚等问题;另一方面9还可以大大降低制备和使用成本9解决在废水处理应用时回收困难等问题本研究采用强迫回流加热水解法制备了海泡石/T i O2复合材料9并以光催化降解甲基橙和亚甲基蓝溶液检验了样品的光催化性能2实验部分2.1原料~试剂及样品分析实验所用原料为:重庆新华化工厂提供的工业偏钛酸;海泡石原矿取自河南9为原岩型海泡石先用硫酸溶解偏钛酸制成硫酸氧钛溶液9溶液中钛的含量用铝片还原\硫酸高收稿日期:2003-07-04作者简介:栾亚兰(1964-)9女9副研究员9工程硕士9研究方向:超细粉体材料矿产综合利用2004年铁铵滴定O 海泡石及海泡石/T i O 2复合材料的表征采用C 以Phili p S 公司的XPERP MPD X 射线衍射仪测定粉体物相结构(XRD );以VGESCA MK I 型光电子能谱仪测定天然矿物复合纳米二氧化钛样品表面元素组成(XPS );以日本~I TAC~ X -650扫描电镜测定样品的形貌(SE M )O 比表面积测定采用美国M i cr o m eriti cS 公司的ASAP2010比表面测试仪进行O 粒子的粒径和粒径分布用国产J L -1155型激光粒度分布仪测定O 2.2海泡石矿物载体的预处理海泡石为富镁纤维状硅酸盐粘土矿物9白色质轻9密度为1~2.2g /c m 3O 化学式为M g 4 (~2O )3(O~)2S i 6O 15 3~2O 9主要元素为S i \M g 和O 9根据钙镁质岩风化程度的不同9矿石类型可划分为粘土型海泡石和原岩型海泡石O 原岩型海泡石由钙镁质页岩\泥灰岩和海泡石粘土岩组成O 而粘土型海泡石为原岩型风化而成9主要矿物组成为海泡石\石英\滑石\方解石以及少量的蒙脱石\高岭石等O为了提高海泡石矿物的比表面积9降低其所含杂质对二氧化钛吸附和光催化降解效果带来不利影响9对其进行了预处理O 预处理步骤包括C 粉碎\去除低结晶度海泡石\除杂质矿物\酸处理除去酸溶性有害杂质\洗涤除掉阴离子和煅烧扩孔等O 结果表明9经过处理后的海泡石比表面积为94.6m 2/g 9粒子粒径D 50为7.8#m O 由粒子粒径与比表面积的关系9可见其矿物内部孔道是极其丰富的O 2.3天然矿物复合纳米二氧化钛的制备强迫回流沸腾法制备海泡石/T i O 2材料是利用T i 4+在高温下不稳定易沉淀析出的特性来进行O 实验中发生的主要化学反应如下CT i 4++3~2O 一一＊~2T i O 3+4~+实验步骤为C 称取处理后一定量的海泡石置于一定浓度和酸度的硫酸钛液中9在不断搅拌下9将反应体系加热至沸腾9持续反应约1~2h 9使T i 4+基本沉淀完全9待浆料稍冷后过滤\洗去沉淀中的SO 2-49干燥\煅烧得到最后的样品O 2.4光催化降解实验在125W 高压汞灯照射下9将一定量海泡石/T i O 2加入到200mL 的甲基橙溶液或亚甲基蓝溶液中9定时取样9离心分离9用上海产721分光光度计测试上清液中甲基橙或亚甲基蓝溶液的浓度O 并计算不同时间的降解率O3结果与讨论3.1海泡石负载T i O 2前后仪器分析结果图1是经过处理后的海泡石负载T i O 2的扫描电镜照片O 可以看到9经过处理后的海泡石表面沉积了许多微小颗粒9粒径为几十至上百n m O 为了证实这些微粒是T i O 29对海泡石负载前后的样品分别进行了光电子能谱分析9结果如图2和图3所示O 图2中XPS 元素分析没有出现T i 的峰9只显示了海泡石中各元素(O 9M g 9S i 等)的峰O 而在图3中则出现了钛元素的较强峰9证实在海泡石表面负载的细小颗粒为T i O 2O图1负载T i O 2的海泡石扫描电镜照片对650 煅烧后的海泡石/Ti O 2样品9用X -射线衍射仪进行了物相分析9结果见图4O 与标准图谱的对比结果表明9在海泡石表面沉积的T i O 2晶型为锐钛型O8第4期栾亚兰等:海泡石/T i O2的制备及光降解有机物性能研究图2海泡石光电子能谱分析图图3海泡石!T i O2光电子能谱分析图经测定650煅烧后的海泡石/T i O2样品D50为8.2#m比表面积为275.7m2/g与负载前比较海泡石粒径增加并不明显而比表面积则增幅很大由粒子粒径与比表面积的计算关系可知此时纳米晶粒大小仅为几纳米至10纳米通过负载和煅烧在样品内部和表面形成了大量纳米孔道和纳米晶微粒这对样品吸附和光催化降解有机物应该是非常有利的3.2光催化效果检验3.2.1煅烧温度对样品光催化性的影响图4海泡石!T i O2的X-射线衍射图将附载T i O2的海泡石/T i O2<分别经650和550煅烧2h>的样品3.0g加入到初始浓度0.05%的200mL甲基橙溶液中125W高压水银灯照射反应实验结果如图5所示可以看出煅烧温度650的样品光催化性能好于550的样品原因是在650时表面沉积的T i O2前驱体已完全转变为锐钛型晶型具有较高的光催化活性因此以下光降解实验均采用650煅烧样品3.2.2光照条件对样品降解亚甲基蓝的影响为了检验样品对有机物的吸附性和光催化性以及在实际应用中降低成本的可能性本研究在三种条件下测定了样品对亚甲基蓝溶液的降解性即分别为高压汞灯照射.太阳光照射和无汞灯光下的反应样品加入量3g200mL亚甲基蓝溶液的初始浓度为0.001%实验结果如图6所示由图6可以看出反应初速度为:高压汞灯照射＞太阳光照射＞无汞灯光下反应如前所述由于海泡石/T i O2具有很大的比表面积实验中<图6>也显示出对亚甲基蓝有较强的吸附能力无汞灯光下反应仍有较高的脱色率但是光催化作用也是不容忽视的从经济实用角度考虑用这种材料降解此类有机物借助于太9矿产综合利用2004年图5煅烧温度对样品降解甲基橙的影响图6光照条件对样品降解亚甲基蓝的影响阳光也能够达到很好的脱除效果3.2.3样品加入量对亚甲基蓝降解的影响在光催化氧化降解有机物的反应中催化剂加入量也是一个重要的因素投加量过低会减少活性中心投加量过高会因颗粒对光的散射损失光能本研究分别将海泡石T i O2样品0.5g1g3g加入到初始浓度为0.001%的200mL亚甲基蓝溶液中高压汞灯照射实验结果如图7所示可以看到样品加入量较大时亚甲基蓝脱色初始速度较快但是反应6h即使采用较低的加入量也可获得很高的脱色率3.2.4样品重复使用对降解亚甲基蓝的影响为进一步检验样品在实际应用中降低成本的可能本研究还测定了海泡石T i O2样品经过几次重复使用后对亚甲基蓝溶液的降解性每次重复使用需对样品在600煅烧0.5h以除去其中可能吸附的有机物降解实验时样品加入量3g亚甲基蓝溶液初始图7样品加入量对亚甲基蓝脱色的影响浓度0.001%实验结果表明经过三次重复使用的海泡石T i O2样品对亚甲基蓝溶液仍然具有很好的脱色性能4结论1.海泡石由于具有较大的比表面积可成为负载纳米T i O2的很好材料以硫酸氧钛为原料采用沸腾回流水解法制得的海泡石T i O2材料工艺简单原材料成本低2.对样品分析表明海泡石表面包覆的锐钛矿晶型纳米T i O2粒径为几十至上百纳米晶粒度为几纳米3.海泡石T i O2复合材料对0.05%甲基橙溶液6h脱色率可达91.46%对0.001%的亚甲基蓝溶液在高压汞灯照射下6h脱色率达99.55%在有充足太阳光照射的条件下6h能达到97.46%的脱色率.4.制备的海泡石T i O2样品在进行过光降解实验后重新煅烧对亚甲基蓝仍有很高的脱色性能可使0.001%的亚甲基蓝溶液6h 脱色率达到96.57%实际应用中可大大降低使用成本具有良好的应用前景参考文献!1彭晓春陈新庚等.n-T i O2光催化机理及其在环境保护中的应用研究进展J.环境污染治理技术与设备2002331~6.2蒋引珊张军等.利用天然矿物承载T i O2制备光催化功能材料的研究J.岩石矿物学杂志2001204445~448.3樊卫平赵鹏等.纳米T i O2光催化降解亚甲基01第4期2004年8月矿产综合利用M ulti P ur P ose U tilization of M i neral ResourcesNo.4Au g.2004制取润滑剂级钼精矿的试验研究郭保万1!2!李洪潮1!2!田敏1!2!张颖新2(1.中国地质大学9湖北武汉430074;2.国土资源部郑州矿产综合利用研究所9河南郑州450006)摘要I采用剥片磨矿技术利用常规的浮选药剂通过粗磨-粗选-再磨-四次开路精选的工艺流程获得了润滑剂级钼精矿试验结果表明机械剥片磨矿技术是生产润滑剂级钼精矿的一种有效方法关键词I剥片磨矿;浮选;高纯钼精矿中图分类号I TD921文献标识码I A文章编号I1000-6532(2004)”””””””””””””””””””””””””””””””””””””””””””04-0011-04蓝的研究J].西北大学学报自然科学版> 2002326>:641~643650.4]姜安玺徐桂芹等.光催化剂纳米T i O2的固定化技术研究进展J].哈尔滨建筑大学学报2002354>:43~46.5]于向阳梁文程继健.提高二氧化钛光催化性能的途径J].硅酸盐通报20001>.6]S.S i vaku m ar P.KriShna P ill ai P.M ukundan K.G.K.W arri er Sol-g el S y nt heSiS of anataSef r o m titan y l Sulf ate J].M ateri al l etterS38052002>.Pre P arati on of S e P i olite/T i O2andPhot ode g radati on f or O r g anic M ateri alsL AN Ya-l an12LI~en g12MA Chen g-y i3LI Ya-chuan1LI Xun4X I E Guan g-m i n g5~W en-y uan41.Chen g du I nStit ut e of M ulti p ur p oSe tili Zati on of M i neral ReSourceS CAGS Chen g duS i chuan Chi na;2.S i chuan ni verSit y Chen g du S i chuan Chi na;3.Chi na Geol o g i cal Sur ve y Bei i n g Chi na;4.Sout h WeSt ni verSit y of S ci ence and T echnol o gy M i an y an gS i chuan Chi na;5.S i chuan Bureau of Geol o gy and Pr oS p ect Chen g du S i chuan Chi na> Abstract:The m et hodS f or p re p arati on of Se p i olit e/T i O2co m p oSit e m at eri al S uSi n g t he tit an y l Sulf at e Sol uti on aS a ra W m at eri al and t he nat ural Se p i olit e aS t he carri er b y f orced h y dr ol y Si S under t he conditi on of boili n g refl ux are reSearched.The p hot ocat al y ti c acti vit y of Sa m p l eS obt ai ned i S exa m i ned b y de g radi n g decol ori Zati on t eSt of m et h y l oran g e and m et h y l ene bl ue Sol uti onS.The t eSt reSultS Sho Wed t hat t he Se p i olit e/T i O2co m p oSit e m at eri al S have Str on g er adSor p ti on acti vit y and p hot ocat al y ti c acti vit y f or m et h y l ene bl ue Sol uti on t he decol ori Zi n g rat e i S above99%af t er6h p hot ocat al y ti c de g radati on.Ke y words:Nano-T it ani a;Se p i olit e;Phot ocat al y Si S收稿日期I2003-10-20;改回日期I2003-12-09基金项目I国土资源部重点科技计划项目20010206>作者简介I郭保万1964->男副研究员中国地质大学在职硕士生主要从事矿物材料研究海泡石/TiO2的制备及光降解有机物性能研究作者：栾亚兰， 刘恒， 马成义， 刘亚川， 刘勋， 谢光明， 胡文远作者单位：栾亚兰(中国地质科学院成都矿产综合利用研究所,四川,成都,610041;四川大学材料科学与工程学院,四川,成都,610065)， 刘恒(四川大学材料科学与工程学院,四川,成都,610065)， 马成义(中国地质调查局,北京,100011)， 刘亚川(中国地质科学院成都矿产综合利用研究所,四川,成都,610041)， 刘勋,胡文远(西南科技大学,四川,绵阳,621010)， 谢光明(四川省地勘局成都岩土水质检测中心,四川,成都,610072)刊名：矿产综合利用英文刊名：MULTIPURPOSE UTILIZATION OF MINERAL RESOURCES年，卷(期)：2004(4)被引用次数：13次1.彭晓春;陈新庚n-TiO2光催化机理及其在环境保护中的应用研究进展[期刊论文]-环境污染治理技术与设备 2002(03)2.蒋引珊;张军利用天然矿物承载TiO2制备光催化功能材料的研究[期刊论文]-岩石矿物学杂志2001(04)3.樊卫平;赵鹏纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究[期刊论文]-西北大学学报(自然科学版)2002(06)4.姜安玺;徐桂芹光催化剂纳米TiO2的固定化技术研究进展[期刊论文]-哈尔滨建筑大学学报2002(04)5.于向阳;梁文;程继健提高二氧化钛光催化性能的途径[期刊论文]-硅酸盐通报 2000(01)6.S Sivakumar;P.Krishna Pillai;P.Mukundan,K.G.K Warrier,Sol-gel synthesis of anatase from titanyl sulfate 20021.刘勋.栾亚兰.刘恒.任成军.刘卫纳米TiO2/天然矿物复合光催化材料的制备[期刊论文]-矿产综合利用2004(1)2.栾亚兰海泡石、沸石负载TiO<,2>的制备及光催化活性研究[学位论文]20033.谢治民海泡石复合水处理剂的研制及其处理染料废水性能研究[学位论文]20074.郭卫东.程远月.GUO Wei-dong.CHENG Yuan-yue天然日光辐照下河口区CDOM的光化学降解[期刊论文]-环境科学2008,29(6)5.任健敏.谭素心TiO2-海泡石复合体的制备和光催化降解甲基橙的研究[会议论文]-20066.范莉.李正山.李云松.何媛媛.FAN Li.LI Zheng-shan.LI Yun-song.HE Yuan-yuan海泡石对亚甲基蓝的吸附性能[期刊论文]-资源开发与市场2005,21(3)7.刘勋.栾亚兰.刘恒纳米TiO2的光催化活性及应用[期刊论文]-矿产综合利用2002(6)8.王长平.王琪.董浩.张辉.李计元载TiO2海泡石粉体的研制[期刊论文]-硅酸盐通报2004,23(1)9.谢治民.戴友芝.XIE Zhi-ming.DAI You-zhi TiO2/海泡石复合材料制备及其处理染料废水性能研究[期刊论文]-湖南工程学院学报（自然科学版）2008,18(1)。

Vol 137No 13・72・化　工　新　型　材　料N EW CH EMICAL MA TERIAL S 第37卷第3期2009年3月基金项目:江苏省生态环境材料重点实验室开放基金(XKY2007002)作者简介:王旭(1974-),男,硕士,讲师,从事功能材料的研究。

溶胶2凝胶法制备TiO 2及其光催化性能研究王　旭　程俊华　陈嘉兴(盐城工学院材料工程学院,盐城224009)摘　要　采用溶胶2凝胶法制备TiO 2,以甲基橙为模型污染物,考察了影响TiO 2光催化活性的主要因素,并采用SEM 和XRD 等方法对样品进行了表征。

结果表明:在450℃下煅烧2h 后,可以制得具有较高光催化活性的TiO 2粉末。

当甲基橙溶液中TiO 2的质量浓度为1.0g/L 时,光催化效果最佳;TiO 2粉末主要具有锐钛矿型晶体结构。

关键词　溶胶2凝胶法,TiO 2粉末,光催化Study on photocatalytic activity of TiO 2prepared by sol 2gel methodWang Xu Cheng J unhua Chen Jiaxing(School of Materials Engineering ,Yancheng Instit ute of Technology ,Yancheng 224009)Abstract TiO 2powder was prepared by sol 2gel method.It was determined the influencing factors by the methyl or 2ange as model pollutants.The obtained TiO 2were characterized though XRD ,SEM ,etc.The results showed that TiO 2ex 2presses optimal photocatalytic activity when the powder was calcinated for 2hours at 450℃and the proper dosage of TiO 2was 110g /L ,and the prepared TiO 2powder was anatase phase.K ey w ords sol 2gel method ,TiO 2powder ,photo catalysis TiO 2作为一种新型多功能材料,以其无毒、光催化活性高、稳定性高、氧化能力强、能耗低、可重复使用等优点而成为最优良的光催化材料[1]。

功能材料的制备与性能研究一、引言功能材料是一种拥有特殊性能或特定应用的材料，是目前材料科学研究的热点之一。

功能材料的制备和性能研究对于解决资源短缺、环境污染和能源危机等问题具有重要的意义。

本文将从材料制备和性能研究两个方面进行探讨。

二、功能材料的制备1. 化学合成法化学合成法是最常见的功能材料制备方法之一，通过化学反应形成需要的材料。

例如，通过溶液合成法可以制备出金属氧化物纳米颗粒，其具有独特的光学和电学性能，适用于光催化、储能等领域；通过溶胶-凝胶法可以制备出具有高比表面积和孔隙率的二氧化硅，可用于制备高效催化剂。

2. 生物合成法生物合成法是一种新兴的功能材料制备方法，利用微生物或植物生长过程中的化学反应来制备有用的材料。

例如，利用细菌可以生产出具有吸附和还原功能的纳米颗粒。

利用植物可生产出具有抗菌和抗氧化性能的多酚类化合物。

3. 模板法模板法是一种直观的功能材料制备方法，首先制备出一个特定形状的模板，再通过化学反应使模板与目标材料形成复合物，最后去除模板即可制备出具有特定形状和孔径的材料。

例如，通过与纳米粒子包覆的乳液模板反应，可以制备出具有高表面积和孔隙率的多孔结构材料。

三、功能材料的性能研究1. 光学性能光学性能是一种常见的功能材料表征方法，可以通过吸收、透射、反射等现象来评价材料的光学性能。

例如，针对金属氧化物纳米颗粒的光催化应用研究，可以通过吸收光谱、荧光光谱等技术来评估其光学性能。

2. 电学性能电学性能是另一种常用的功能材料表征方法，可以通过电阻率、电导率、介电常数等指标来评价材料的电学性能。

例如，对于以碳纳米管为主要成分的超级电容器材料，可以通过电化学测试方法来表征其电学性能。

3. 力学性能力学性能也是功能材料的重要性能表征方法，可以通过相关测试手段来评估材料的硬度、韧性、弹性等性能。

例如，对于以金属材料为主要成分的弹性体材料，可以通过压缩测试、拉伸测试等手段来表征其力学性能。

四、结论本文从功能材料的制备和性能研究两个方面进行了探讨。

TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究共3篇TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究1TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究随着环境污染日益严重，光催化技术逐渐成为一种重要的治理手段。

其中，TiO2因其良好的光催化性能，在光催化领域中得到了广泛应用。

近年来，随着纳米技术的发展，研究人员开始尝试制备TiO2纳米结构及其复合材料，以提高其光催化性能。

本文将就TiO2纳米结构、复合及其光催化性能进行探讨。

TiO2是一种广泛应用于光催化领域的半导体材料。

其中，纳米级TiO2颗粒具有更高的比表面积和更好的光催化性能。

通过控制TiO2颗粒的形貌和尺寸，可以进一步提高其光催化性能。

目前，制备TiO2纳米颗粒的方法主要有溶胶-凝胶法、水热法、气-液界面法等。

其中，溶胶-凝胶法是最常用的制备方法之一。

通过将钛酸四丁酯、乙醇等原料混合后，进行溶胶-凝胶、干燥、煅烧等步骤，即可制备纳米级TiO2颗粒。

研究表明，通过控制煅烧温度和时间，可以控制TiO2颗粒的尺寸和形貌。

例如，较高温度和较长时间会导致颗粒尺寸增大，形貌由球形转变为椭球形或纺锤形等。

除了纳米颗粒外，掺杂和复合是另一种提高TiO2光催化性能的有效手段。

掺杂主要是通过将其他元素掺入TiO2晶格中，以改变其电子结构，提高光催化性能。

目前常用的掺杂元素包括银、氮、碳等。

复合则是将TiO2与其他材料复合，以提高其光催化稳定性和性能。

常用的复合材料包括金属氧化物、石墨烯、聚合物等。

对于掺杂TiO2，研究发现，掺杂银元素可以增加TiO2的光催化活性和稳定性。

由于银元素具有良好的表面等离子共振吸收效应，可促进TiO2的光吸收和电子传输。

同时，掺杂氮和碳元素可以缩小TiO2带隙，增强光吸收效果。

对于复合TiO2，研究发现，纳米级TiO2颗粒与金属氧化物复合，可以提高其光吸收和电子传输效果，从而提高光催化性能。

总体而言，制备TiO2纳米结构、掺杂和复合是提高TiO2光催化性能的有效手段。

纳米TiO2的制备与应用的研究摘要：TiO由于其优良的性能，在太阳能储存、净化环境、传感器、2涂料、美容产品、废水处理、催化剂、等方面引起了特别大的关注。

本文主要介绍了运用模板法、水热法、化学气相沉积发来制备纳米TiO2，同时介绍了每一种方法的优点和缺点。

除此此外还有阳极氧化的方法、液相沉积法、微乳液法等等。

同时也阐述了纳米TiO2在光催化降解水，抗菌，解决有机污染物等方面的应用，并对纳米TiO2的前景进行了展望。

关键词：纳米TiO催化剂光生电子21.引言随着经济社会的快速发展，药品、个人护理产品、杀虫剂、表面活性剂、化工原料的使用日益增多，加上大部分人对环境保护认识不足，从而对环境造成了严重的影响。

此外随着绿色化学的发展，人们越来越提倡尽运用化学的技术和方法，除去对环境，对人类有害的物质，也要尽可能利用像太这样清洁而又丰富的资源。

而二氧化钛由于其具有化学稳定性、能够和生物很好相容、相当强的氧化能力、以及抗化学腐蚀，抗光腐蚀的能力,更重要是是价格低廉,因此在储存太阳能、处理废水、净化环境、传感器、涂料、美容产品、催化剂、填充剂等诸多领域引起了人们极大的关注[1]，鉴于二氧化钛如此多优点，它的制备方法及其在光催化领域的应用显得尤为重要。

2.纳米TiO2的制备尽管二氧化钛是一种非常有潜力的催化剂材料，但是TiO2的禁带宽度有3.2ev[2]，只有占太5%的短波长的紫外线（λ﹤387 nm）能够将TiO2激发，但是因为光激发而产生的电子和空穴非常容易发生复合，使量子产率下降，这严重降低了二氧化钛的光催化效率[3]。

为了提高太的利用效率，从而改善TiO2的光催化效率，已经有人把过渡金属和稀土元素掺杂在里面，或者是沉积贵金属（银、金、铂等）、掺杂非金属（碳、氮等）、修饰半导体的表面、或者是敏化等[4]。

2.1模板法20世纪90 年代发展起来的模板法是一种合成一维纳米材料的有效方法。

它可以用来合成纳米管和纳米线。