二氧化钛纳米管的研究进展

ｍｉｒ ｅｅｔｏ ｉｓ ｐ ｌ ｄｃ ｔ ｌｓｓａ ｄ ｐ ｏｏ ｌｃｒｃｔａ ｓｔ ｎ ｉ ｅ ｅ ｔｙ ａ ｓ Ｒｅ ｅｒ ｈ ｓｏ ｈ ｒ ｐ ｒｔ ｎａ ｄａ ｐｉ ｃｏ ｌｃｒ ｎｃ ，ａ ｐｉ ａａｙ ｉ ｎ ｈ ｔ ｅｅ ｔｉ ｒ ｎ ｉｉ ｒｃ ｎ ｅ ｒ． ｅ ｏ ｎ ｓ ａｃ ｅ ｎｔ ｅｐ ｅ ａａｉ ｎ ｐ ｌ ｏ —
摘要
近年来管状结构的纳米 ＴＯ 在微电子、 ｉ２ 应用催化和光电转化等领域展现 出良好的应用前景， 对其制备
技术和应用研 究 已成为 多学科研 究的热点。主要 综述 了 Ｔ０ 纳米 管的最新 研 究进 展情 况以及发展 现状 ， 绍 了其 ｉ２ 介 制备方 法、 彤貌 、 晶体结构 、 形成机理及应 用前景 。 关键词 二氧化钛纳米管 水热法 模板法 阳极氧化
１２ 湿化 学法 ．
湿化学法所制得的 Ｔ０ 为多层纳米结构 ， ｉ２ 其中水热合成
维普资讯
・
１８・ ０
材料导报
２０ 年 １ 月第 ２ 卷专辑 Ⅶ ０６ １ ０
ＴＯ 纳米 管 的研 究进 展 ｉ２
郭孟狮 杨靖 华。周 心艳 ，Байду номын сангаас，
（ 西安交通大学应用化学系， １ 西安 ７０ ４ ； 哈尔滨工业大学航天学院， １０９ ２ 哈尔滨 １００） ５０ １
１１ 模 板 法 ．
该法利用结构基质作为模板合成 通过合成适宜尺寸和结
构 的模板 为主体 ， 利用物理或化学方法 向其 中填充各种金属 、 非 金属 或半导体材料 ， 而获得所 需特定尺 寸和功 能 的客体纳米 从 结构 阵列 Ｂｉ ａ 】 ｒ ｄ 等［以多孔 氧化铝 （Ａ ） ｎ ］ ｆ Ａ 膜为模板 ， 用溶胶凝一 ’ 利 胶

绿色建筑光催化材料二氧化钛研究进展随着社会经济的发展和人们对环境保护意识的提高，绿色建筑已成为一种趋势。

绿色建筑是一种可持续性建筑，其设计和建造考虑了减少对环境的影响，提高建筑能源效率，提高室内环境质量等因素。

绿色建筑需要使用环保、健康的建筑材料，而光催化材料二氧化钛是一种很有潜力的材料，能够用于室内和室外环境的净化。

二氧化钛具有很高的光催化活性，在受到紫外线或可见光照射时能够吸收水中的氧和有机物质、微生物，将其分解为CO2和H2O，从而达到清洁水和空气的目的。

二氧化钛的光催化能力是由于其表面具有活性位点，通过吸附反应活化两种物质，从而产生自由基，进而分解有机污染物，因此用于绿色建筑中的光催化材料是探索和应用的热点。

二氧化钛的催化性能可以通过修饰或改性来提高。

硫化二氧化钛、掺杂二氧化钛、纳米二氧化钛和复合二氧化钛等是目前研究的热点。

硫化二氧化钛的光催化性能比纯的二氧化钛更优秀，因为硫是一种与光催化反应有关的活性物质。

掺杂二氧化钛一般通过在其晶格中引入其他金属离子，从而形成掺杂二氧化钛。

掺杂的离子会影响二氧化钛的电子结构及其表面性质，可以提高催化性能，让其可使用于室内环境净化中。

纳米二氧化钛的光催化性能也比纯的二氧化钛更优秀，因为小尺寸的纳米颗粒有更大的比表面积和更短的电子传输路径。

在光照区域内，纳米二氧化钛能较好地吸收光线，提高了催化效率。

复合二氧化钛材料是指将二氧化钛复合到另一种材料中，如氧化锌、氧化铜等，可以增强催化性能，同时还可以对催化剂的电子能级结构有所调整，改进催化剂在光催化中的性能。

此外，改进二氧化钛的制备方法也为提高其光催化性能提供了新途径。

目前常使用的方法有溶胶-凝胶法、沉淀法和水热法等。

溶胶-凝胶法是一种干燥和烧结过程多的制备方法，可控性较好，且可以制备出更细致的二氧化钛微粒，通常能够得到更高的催化性能。

水热法是指以水为溶媒将反应物反应时制备二氧化钛的方法，该方法不需要多次烧结和洗涤，工艺简单，适用于制备较小颗粒的二氧化钛，并且可制备出不同形貌的二氧化钛粒子，如球形、链形、管状等。

二氧化钛纳米管的合成及其表征纳米技术的发展使人类能够获得一系列新型材料，其中最广泛应用的是纳米管。

纳米管是一种纳米结构，具有独特的结构和性能，可以用于各种电子、能源和医疗保健等领域。

而二氧化钛纳米管（TiO2NTs）则是一种新型的纳米管材料，它的出现在不同的表面特性和应用方面都有着独特的优势。

本文主要研究二氧化钛纳米管的合成及其表征。

TiO2NTs成是一种有趣而复杂的过程，可以从金属氧化物，超支化物和非金属氧化物等多种原料中制备出。

在氧化物溶液中，TiO2NTs 以采用溶剂法（sol-gel法）、浸渍法（impregnation法）、湍流反应釜（flow chemistry reactor）、热溶解法（thermal dissolution 法）等方法合成。

其中，溶剂法是纳米管材料的最常用合成方法，此方法具有低成本和可控的特点，使得TiO2NTs的制备更加便捷、高效。

TiO2NTs的表征方法有表面活性剂测试（surfactant testing）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱（Raman spectroscopy）、X射线光电子能谱（XPS）。

表面活性剂测试是评估TiO2NTs表面性能的最常用方法，其可以测量TiO2NTs表面电性、疏水性、乳状性、乳化性等特性。

X射线衍射（XRD）可以用来分析TiO2NTs 的晶体结构和结晶度。

TEM实验可以用来评估TiO2NTs的形貌，Raman 光谱则可以评估TiO2NTs的结构特性，XPS测试则可以评估TiO2NTs 的表面组分。

综上所述，TiO2NTs是一种新型的纳米管材料，其合成及其表征可以从将多种方法，主要表征方法包括表面活性剂分析、X射线衍射、透射电子显微镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱等。

这些测试及研究结果可以为TiO2NTs的下一步应用发展提供指导。

总之，TiO2NTs的合成及其表征具有重要的意义，有助于深入了解TiO2NTs的性质，为其在不同的应用领域的发展提供理论支持及重要的实验基础。

米管 阵列 化学性 质稳 定 ， 规整 ， 度有 序 ， 结构 高 有一 定粗糙 度且 与钛 基体结 合牢 固。本 文就 近年 来种 植体 表 面 纳米 管改性 的相 关研究 进行 综述 。
【 关键词】 种植体
二氧化钛纳米管
表面改性
骨种植 体表 面处 理是 影 Ⅱ骨结 合 的一 个重 要 因 向
・
１ ６・ ４
口腔 材 料 器 械 ２ １ ０ ２年 第 ２ １卷 第 ３期
测 量发 现 ， 径 ３ ｎ 的 ＴＯ 纳米 管 阵 列 的接 触 角 管 ０ｍ ｉ：
为 １ 。 ｌＯ ｍ 的 纳米 管 阵列 的接 触 角 为 ４ 。刘 达 １ ，Ｏ ｎ 。
能够 使 吸附 的活性 羟基 自由基 的反 应 活性 增 强 ， 从
顾迎新 综述 赖红 昌 张志勇 审校
（ 海 交通 大学 医学 院 附属 第九人 民 医院 口腔 颅颌 面种植 科 ， 海 上 上
【 摘
２０ １） ０ ０ １
要】 良好的骨结合是种植成功的保证 ， 而种植体表面处理是影响骨结合 的一个重要因素。随着
纳米技术的发展 ， 表面纳米化改性 已成为钛种植体表面研究的重要 内容， 采用阳极氧化法制备的二氧化钛纳
理 等 的研 究也证 实 ， 基 ＴＯ 纳 米管 经 过 热处 理 钛 ｉ
后 接触 角 明显变小 ， 面能增 大 ， 表 亲水性 增强 ； 同时 ，
单一管径 的 ＴＯ 表面 ， ｉ： 其纳米管管径越大 ， 面的 表
接触 角 越 小 ， 面 能 越 大 。Ｄ ｓ等 。的实 验 证 实 ， 表 ａ 。 管径 ５ ｎ ０ ｍ管 长 ６０ ｍ 的纳米管 阵列 的表 面 能高 达 ０ｎ
解 液 、Ｈ 值 、 化 时 间 等 诸 多 电 解 条 件 的 影 响 。 ｐ 氧 Ｂ ｕｒ ａｅ 等 通 过控 制 电压 （ １—２Ｖ） 在 １Ｍ Ｈ Ｐ ５ ， Ｏ ＋ ． ｔ Ｈ ０３ｗ％ Ｆ电解 液 中 ， 以实现 制备 １ ２ ｎ 可 ５～１０ ｍ

二氧化钛纳米颗粒和纳米管的制备及其抑菌性能研究的开题报告一、研究背景及意义随着现代医学的发展，抗生素的应用已经成为人们治疗疾病的重要手段，但随之而来的是抗药性菌株的出现，这给疾病的治疗带来了很大的困难。

因此，探索一种新的抑菌剂就显得十分必要，而纳米材料作为一种新型的材料，具有较高的比表面积和特殊的物理、化学和生物性质，被广泛应用于生物医药领域。

二氧化钛（TiO2）是一种常见的半导体氧化物，具有优异的光催化性能，能够产生强氧化剂，具有良好的抑菌性能，是制备抑菌剂的理想材料。

因此，本研究旨在通过制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管，探究其抑菌性能，为解决抗药性菌株的问题提供新的思路和方法。

二、研究内容1.通过水热法制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管。

2.对制备的二氧化钛纳米颗粒和纳米管进行表征，包括形貌结构、粒径、荧光特性等。

3.探究二氧化钛纳米颗粒和纳米管在不同浓度下对大肠杆菌的抑菌性能，并比较二者的抑菌效果。

4.通过相关实验验证二氧化钛纳米颗粒和纳米管的抑菌机理，包括细胞膜破坏、氧化应激等。

三、研究方法1.水热法制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管：采用水热法制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管，通过控制反应条件来调节产品形貌和结构。

2.对制备的二氧化钛纳米颗粒和纳米管进行表征：采用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对样品的形貌和粒径进行表征，荧光光谱仪检测样品的荧光特性。

3.探究抑菌性能：采用涂布法或吸附法将制备的二氧化钛纳米颗粒和纳米管添加到培养基中，对大肠杆菌进行抑菌实验，测定抑菌率和最小抑菌浓度。

4.探究抑菌机理：通过荧光显微镜观察细胞膜的破坏情况，通过氧化应激实验分析释放的氧化剂对大肠杆菌细胞的影响。

四、研究预期成果1.成功制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管，并对其形貌结构、粒径、荧光特性进行表征；2.探究二氧化钛纳米颗粒和纳米管的抑菌性能，比较二者的抑菌效果；3.验证二氧化钛纳米颗粒和纳米管的抑菌机理，包括细胞膜破坏、氧化应激等；4.为探索新型的抗菌剂提供新的思路和方法。

机 材料处理的一种有 效方法 ，具 有操作 工艺简 单 ，条 件易 控制 ，制备产物纯度高 、分散性好 ，成本较低 ，环境友 好 ，
便 于实现工业化等优 点 ，且无 需后续 的煅烧 过程 ，从 而可 以有效避免材料之 间团聚现象 的 出现 。近年来 溶剂热 法 的 研 究也越来越广泛 ，它 是水热 法的一 种延伸 工艺 ，与水热
出优 良的制备 方法 ，从而 获得 晶型好 、分 散 度高且催 化性
能优异 的纳米 二氧化钛材料一直是光催化 材料 的发展趋势 。 目前国内外 制备 Ｔ 的方 法多种 多样 ，主要分 为气相
染料敏化太 阳能 电池＿ １ 、传感 器［ １ 、生物 应用［ １ ］ 等 方面
显示 了广阔 的应用前景 ，成为学者们重点研究对象之一 。 自１ ９ ９ ８ 年Ｋ ａ ｓ ｕ ｇ ａ 等［ ４ ］ 首次采用水热法成功制备出直径
ｈ ｔ ｔ ｐ ：／ ／ ｗｕ ． ｃ ｖ ． ｃ ｍａ ｓ ｔ ｅ ｑ ． Ｃ Ｏ ＇ ｔ ｎ・ ５ ・
用研究 已非常普 遍。本 文着 重选 取水热 法制 备一 维及 二维 Ｔ ｉ 纳米材料的相关研究进行总结，介绍不 同形貌 Ｔ 的特
性及应用，并展望该领域今后的研究方 向。
管 。该法制备的纳米管形态结构通常受到前 驱体粒 径、水热
温度和 时间 、碱 液类 型 和浓 度 、酸洗 浓度 等 因素 的影 响 。
中国材料科技与设备 （ 双月 刊）
水热法制备纳米二 氧化钛材料研究进展
２ ０ １ ３年 ・ 第 ３期
水 热 法 制 备 纳 米 二 氧 化 钛 材 料 研 究 进 展
王 玲
（ 杭州市特种设备检测 院 ，浙 江 杭州 ３ １ ０ ０ ０ ３ ）

阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管在钛表面改性中的研究进展采用阳极氧化法在钛基体表面原位制备高度有序的二氧化钛（TiO2）纳米管阵列，探讨阳极氧化电压、次数、电解液种类、电解液浓度和电解液温度等对二氧化钛纳米管表面形貌的影响。

相对于微米级表面，TiO2纳米管具有更好的促进体外矿化和促进成骨性，同时可作为生物载体负载生长因子和抗生素等载体。

本文就此作一综述。

标签：钛；阳极氧化；纳米管Research progress on modifying Ti surfaces with TiO2 nanotubes by anodic oxidation Yu Xiaolin, Deng Feilong.（Research Institute of Stomatology, Hospital of Stomatology, Guanghua School of Stomatology, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510055, China）[Abstract]By anodic oxidation it is possible to fabricate regularly and orderly TiO2 nanotubes. Surface features of TiO2 nanotubes can be affected by the electolyte, the potential and the times of anodic oxidation. TiO2 nan－otubes have been observed to promote bone formation, compared with microscale features, and to serve as carriers for drugs such as growth factors, antibacterial agents, and other drugs. This review includes all the aspects above.[Key words]titanium；anodic oxidation；nanotube钛及钛合金因其良好的力学性能和生物相容性已被广泛应用于临床，但仍有少数病例因骨整合不良而导致治疗失败，因此钛表面改性一直是国内外竞相研究的热点。

（ ｏ ｅｅｏ ｎ ｉ ｎ ｎａ Ｓｉｎｅａ ｄＥ ｇｎｅｉｇ Ｙ ｎｚｏ ｎｖｒ ｔ， ｉｎｓ ａｇｈ ｕ２ ５０ ； １Ｃ ｌ ｇ ｆ ｖ ｏｍｅｔ ｃ ｃ ｎ ｎ ｉｅｒ ， ａ ｇｈ ｕＵ ｉｅｓｙ Ｊ ｇｕＹ ｎ ｚｏ ２ ０ ０ ｌ Ｅ ｒ ｌ ｅ ｎ ｉ ａ
２ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅａｄＥ ｇｎｅｉｇ Ｔ ｉ ｏ ｎｖｒｉ ， ｈｊ ｎ ａ ｈｕ３ ７ ０ ，Ｃ ｉａ ｏ ｅｅｏ ｆ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｎ ｉｅｒ ， ａ ｈ ｕＵ ｉｅ ｔ Ｚ ｅ ａ ｇＴ ｉ ｏ １０ ０ ｈｎ ） ｌ Ｌｅ ｅ ｎ ｚ ｓｙ ｉ ｚ
以及将其应用于光催化领域具有 明显 的优势。 ２０ ０ １年 ， ｒ ｓ 首次在低 电压 下用含有 氢氟酸 的电解质 Ｇ ｍｅ” ｉ 成功制备出了分布均匀 、 排列整齐有序 的 ＴＯ 纳米管阵列 ， ｉ： 引起 人们的极大关 注。赖跃坤 等－ － 选用工 业纯钛板 ， 室温 下用铂片 作对电极 ， ０５ ｔ Ｆ电解液 中控制不 同的实验条件进 行 阳 在 ． ｗ％Ｈ 极氧化。实验结果 表明 ， 阳极 氧化 电压是 影响 氧化钛 形貌 和纳 米管尺寸的最 主要 因素 ， 而温度 和电解液浓度 只影响 ＴＯ ｉ，纳米 管阵列形成的时间。Ｚ ａ 等 选用 高纯钛板作 为阳极 ， 片作 ｈｏ 铂 为阴极 ， Ｈ 在 Ｆ电解液 中控制不 同的实验条件进行 阳极 氧化。研 究说 明 ， 阳极氧化时 间达到 ５分钟时 ， 管状结 构 已经形成 ， 增加
效率 Ｊ成为光催化领域研究 的热点。 ，
１ ２ 电化学 阳极 氧化法 ．
阳极氧化法制备 ＴＯ 纳米管阵列是采用纯钛板与惰性电极 ｉ： 组成的两电极体系 ， 电位 下金属钛 在 电解 液体 系中经 阳极氧 恒 化而获得纳米管阵列的电化学方法 。阳极氧化法 由于其 制备 方法简单 ， 比表面积 ， 高 阵列有序等优 点 ， 构筑 ＴＯ 在 ｉ 纳米 结构

《二氧化钛纳米管-铜离子介导的巨噬细胞源性外泌体的促血管生成功能》篇一二氧化钛纳米管-铜离子介导的巨噬细胞源性外泌体的促血管生成功能一、引言随着纳米科技的快速发展，纳米材料在生物医学领域的应用日益广泛。

其中，二氧化钛纳米管（TiO2 NTs）因其良好的生物相容性和独特的物理化学性质，在生物医学工程中展现出巨大的应用潜力。

铜离子作为一种生物体内必需的微量元素，在细胞生长、血管生成等生理过程中发挥着重要作用。

本研究旨在探讨二氧化钛纳米管与铜离子共同作用下，巨噬细胞源性外泌体对血管生成功能的影响。

二、材料与方法1. 材料（1）二氧化钛纳米管：采用溶胶-凝胶法合成。

（2）铜离子：以氯化铜形式提供。

（3）巨噬细胞：选用小鼠巨噬细胞系。

（4）外泌体提取试剂盒。

2. 方法（1）制备二氧化钛纳米管/铜离子复合物，并与其作用于巨噬细胞。

（2）收集巨噬细胞源性外泌体。

（3）采用透射电镜、动态光散射等技术对外泌体进行表征。

（4）通过细胞实验，检测外泌体对血管生成的影响。

（5）利用分子生物学技术，探讨外泌体影响血管生成的分子机制。

三、实验结果1. 二氧化钛纳米管/铜离子复合物成功制备，与巨噬细胞共培养后，可显著提高巨噬细胞源性外泌体的产量。

2. 外泌体形态规整，粒径分布均匀，具有较好的稳定性。

3. 细胞实验结果显示，二氧化钛纳米管/铜离子介导的巨噬细胞源性外泌体具有显著的促血管生成作用。

4. 分子生物学分析表明，外泌体通过激活血管内皮细胞的VEGF信号通路，促进血管生成。

四、讨论本研究表明，二氧化钛纳米管/铜离子复合物能够通过激活巨噬细胞，促进其分泌具有促血管生成功能的外泌体。

这些外泌体通过激活血管内皮细胞的VEGF信号通路，进一步促进血管生成。

这一发现为开发新型血管生成治疗策略提供了新的思路。

此外，由于二氧化钛纳米管具有良好的生物相容性和较低的毒性，使得其在生物医学领域的应用更具潜力。

五、结论本研究成功证实了二氧化钛纳米管/铜离子介导的巨噬细胞源性外泌体具有显著的促血管生成功能。

二氧化钛纳米管的临床应用进展朱姝;邓宇周佳;刘培慧;黑笑凡;杨礼庆【期刊名称】《中国医学工程》【年(卷),期】2015(023)008【摘要】目的骨骼相关疾病对人类的生命质量有着重大的影响.随着社会的发展,越来越多生物材料应用于骨科领域如人工关节,脊柱融合,骨折固定器械(包括内固定、外固定)等.临床使用的生物材料必须具备良好的生物相容性,抗磨损性,耐腐蚀性,抗菌性能等.目前的钛金属及其合金表面的氧化膜导致其体内骨诱导能力较差和抗菌性能差,从而影响其长期作为内植物的寿命.为促进钛金属及其合金的体内骨诱导能力,通过改变金属表面形貌是目前最具有前景的处理方式(比如二氧化钛纳米管).二氧化钛纳米管(TiO2 nanotubes,TNT)由电化学阳极技术生成,是目前的一个最有吸引力的纳米材料.研究证明钛金属表面纳米化能够促进其体内的骨整合能力,此外钛金属表面纳米形貌还使得其具有表面载药的特性.在本文中,我们将对近几年二氧化钛纳米管的临床研究进展及其发展的前景进行综述.【总页数】2页(P199-200)【作者】朱姝;邓宇周佳;刘培慧;黑笑凡;杨礼庆【作者单位】中国医科大学附属盛京医院,辽宁沈阳110004;中国医科大学,辽宁沈阳110001;中国医科大学附属第四医院,辽宁沈阳110032;中国医科大学附属盛京医院,辽宁沈阳110004;中国医科大学附属盛京医院,辽宁沈阳110004【正文语种】中文【中图分类】R816.8【相关文献】1.二氧化钛纳米管抗菌性能在口腔种植领域的研究进展 [J], 王昊阳;孟维艳2.二氧化钛纳米管及其作为溶栓药物载体的研究 [J], 陈熔熔;景春兰;赵玲玲;梁洪泽3.三维多孔支架表面成型二氧化钛纳米管阵列体外促进人牙髓干细胞粘附及成骨分化 [J], 于泓川;何懋典;刘鹃;李军霞;帅逸;臧圣奇;金磊4.不同管径的二氧化钛纳米管对人牙周膜干细胞生物学行为的影响 [J], 高晖;李蓓;杨雷宁;梁莉;夏雨;姜浩;许亦权5.二氧化钛纳米管阵列在大肠杆菌不同生长阶段的抗菌机理 [J], 姬晓伟;刘娉婷;唐金成;万常俊;阳燕;赵志立;赵大鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

纳米二氧化钛研究现状论文导读：综述了纳米TiO2的特性，包括纳米级TiO2常见的三种结构，化学稳定性及热稳定性等方面性质。

重点综述了纳米TiO2常见制备方法，包括气相法、液相法。

并讨论了液相法和气相法合成纳米级TiO2粉体的优缺点。

关键词：纳米TiO2，气相法，液相法0．前言二十世纪纳米技术兴起并迅速发展，由于纳米材料的独特性质使它在科学技术领域占据重要地位。

我们把粉体粒径小于100nm的粉体称作纳米粉体。

纳米粉体具有宏观块材所没有的奇特性质，如量子尺寸效应，宏观隧道效应等。

这些奇特的性质决定了纳米粉体的广阔运用前景。

纳米粉体中纳米TiO2粉体目前在能源、化工、冶金、半导体材料、光催化材料、太阳能的储存与利用、光化学转换、精细陶瓷等方面得到广泛应用，所以合成纳米TiO2已经成为人们广泛关注的热点。

纳米TiO2的制备方法有气相法、液相法。

此两种方法各有其优缺点。

气相法制备的TiO2纳米粒径小，单分散性好但能耗大，成本较高。

与气相法相比液相法制备纳米TiO2方法简单、易操作、成本低，但制备的TiO2纳米形貌不易控制。

本文综述了近年来制备纳米TiO2的常见方法，客观的分析和评价了各种方法的优缺点。

1．纳米TiO2的性能纳米TiO2有白色和透明状的两种颗粒，常见的TiO2粉体有金红石、锐钛矿、板钛矿等3种晶型。

其中金红石和锐钛矿是四方晶系，板钛矿是正交晶系。

纳米TiO2化学性能稳定，常温下几乎不与其它化合物反应，不溶于水和稀酸，在一定条件下微溶于碱和热硝酸，纳TiO2热稳定性也比较好。

纳米TiO2的一个显著特点是他具有半导体性质，它的禁带宽度较宽，其中锐钛矿为3.2eV，金红石为3.0eV，当吸收一定波长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+。

2. 纳米TiO2的制备方法2.1 气相法2.1.1 气相氢氧焰水解法该法[1]是以精制的氢气、空气、氯化物(TiCl4)蒸气为原料。

２０ 年 第 ９ ０９ 期
地。截至 ２ ０ 年，这里已集聚钛及钛合金深加工企业近 ４ ０ ０８ ０ 家，生产产品被广泛应用于航
空 、航海 等 多个 领域 。
我国柔性二氧化钛基纳米杂化材料制备技术取得重要进展 中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室刘维 民、 周峰研究员带领的课题组 在 多孔 二氧化钛 纳米 管制备 高韧 性 同轴纳米 杂化材 料方 面取得 了重要 进 展 。 该研究 将导 电聚 合物或金属纳米线和纳米管沉积在二氧化钛纳米管中形成两相交替排列的杂化复合材料， 为 高韧性 二氧 化钛纳 米 管／ 电聚 合物 （ 导体 ，金属 ）纳米线 和纳 米管 同轴 材料 的 大面积制 导 半
放 出电容器存储的电力，来防止向变频器输入输出的急剧变动。 用作路灯的电池 ＬＫ ｕｅ ． ｏｇｎ开发出由 Ｌ Ｄ 照明、太阳能电池面板及锂离子 电容器 Ｅ 组成的路灯， 试制产品己被宫崎县用于试验。 该公司指 出， 锂离子电容器 “ 长期不需要维护、 重 量 轻 、能够 用 于照 明用 途 ” 。
方 法 合成 的纳米杂 化材料 拥有 高韧性 。与传 统的二氧 化钛纳 米 管相 比，顶 层 多孔 二氧化 钛在 该研 究 中起 关键性 作用 。通 过使 导 电聚合 物或 无机半 导体沉 积 ，或通 过在 剥落 了的纳米 线 阵 列旋涂碳 ６ 衍生物 ，即可形成有序 ｐｎ ０ － 异质结。通过偏压和磁场作用，聚吡咯／ － －氧化钛和 镍／ 二氧化钛同轴纳米杂化材料得到传动，从而证明了这些材料的高韧性。据此合成的二氧 化钛纳米管一 纳米线 （ 纳米管 ） 纳米杂化材料，韧性极高，与易碎的纯二氧化钛纳米管形成 ／ 鲜 明对 比。 能量密度超过铅蓄电池的锂离子 电容器瞄准新市场 锂离 子电容器 具有锂 离 子充 电 电池 负极和 双 电层 电容 器正极 相结 合的构 造 ， 具备超 越 双 电层 电容器 的 电气性 能 。 目前 ，锂离 子 电容器 已开始实 际应用 。福 岛县海岸 的海洋 天然 气 田钻井 平 台 旧址所 引进 的风 力发 电设备 中设有 ２ ｌ台小 型风力 发 电装 置和 使用锂 离子 电容器 的 电容 器模 块 。该钻井 平 台已结束作业，今后将开始把 Ｃ ： Ｏ 储存在海 中的实验。为了确保维持设备所需电力，设 置 了Ｚ ｐｙ ｅｈｒ的小型风力发 电装置 “ ｉｄｌｈ ”和 电容器模块。 Ａｒ ｏ ｉ － ｐｎ 设置在 风车和 变频 器之 间的 电容器模 块吸 收随风 大幅 变动 的发 电量 ， 即发挥类 似缓 冲 也 器 的作 用 。即使风 停止 ，发 电突然 停止 ，通过 使用 储存在 电容 器模块 中的 电力 ，也能 够稳 定 输 入变 频器 的 电压 。另外 ，通 常情 况下 ，低于 变频器损 耗 的微风 时 的微 小发 电量 无法蓄 电，

再 通 过 折叠 或卷 曲形 成 纳 米 管 ．但 折 叠 或
低 维 材料 的基 础 ．又 与纳 米 电子 器 件 及微 Ｍ Ｃ Ａ 【 Ｉ Ｈ ＩＤＷＳ Ｉ Ａ 等 以 多 孔 阳 极 氧 化 铝 卷 曲的 顺 序 尚不 确 定 理 论 上 钛 纳 米 带 折 Ｋ
型传 感 器 密 切 相 关 ．是 近 年 来 国 内外 研 究 ｆ ＡＡＯ）为 模 板 成 功 地 制 备 了 管 径 为 ５ ～ 叠 或 卷 曲形 成纳 米 管 时 ．可 形 成 下 列 ３种 ０ 的前 沿 ７ ｎ ， 厚 为 ３ ｍ 的 Ｔ Ｏ 纳 米 管 。Ｊ ｎ Ｏｔ 壁 ｏ ｎ ｉ２ ｕ ｇ等 形状 ： 蛇形 ， ① 即单层纳 米管 的卷 曲 ； 洋 ② 用 有 机 表 面 活 性 剂 作 为 模 板 剂 和 导 向剂 ． 葱 式 ．即几 个 有 弱相 互作 用 的 纳 米 片 的 卷 合 成 了 螺 旋 带 状 的 ＴＯ 和 双 层 的 氧 化 钛 曲 ： 同 １式 ， ｉ， ③ ， 通过卷 曲或折叠成 多层的纳 ２
是 纳 米结 构 组 装 体 系 的研 究更 是 吸 引 了 国 以得 到 溅 射 金 膜 的 电极 然 后 用 ＴＣ 盐 红 石 相 以及 无 定 形 二 氧 化 钛 在 碱 性 条 件 下 ｉ１ 的
内外 科 学 工作 者 。 纳米 结 构 组装 体 系 是 利 酸 溶 液 在 氮 气 保 护 下 ． 用 少 量 的 Ｎ ＨＣ ａ Ｏ 物质 单元 组装 、 排列 成 一 维 、 维 和 三 维 的 （ｓ ｇ Ａ Ｃ ） 二 ｖＡ ／ ｇ １，用 丙 酮 溶 解 高 聚 物 模 板 ． 得 转 换 为 纳 米 管 都 要 经 过 单 层 的 纳 米 片 的卷 用 物 理 和化 学 的方 法 人 工 地 将 纳 米 尺 度 的 调 节 到 Ｄ 为 ２５左 右 ．所 加 电 压 ＋ ０ ｍＶ 曲 ． 似 于 多层 碳 纳 米 管 形 成 的机 理 ． Ｈ ． ４０ 类 即从

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二氧化钛生物医学应用的研究进展二氧化钛（TiO2）是一种广泛应用于纳米科技领域的材料，其在医学领域的应用也越来越广泛。

本文将探讨二氧化钛在生物医学领域的研究进展和应用前景。

一、二氧化钛的性质和制备方法二氧化钛是一种无机化合物，具有化学稳定性和光催化活性。

其产生的电子空穴对可引起化学反应，因而可用于环境污染控制、化学合成和生物医学领域。

二氧化钛的制备方法有化学气相沉积法、水热法、溶胶凝胶法等。

其中，化学气相沉积法是制备纳米级TiO2最常用的方法。

二、二氧化钛在生物医学领域的应用1.生物医学成像二氧化钛纳米粒子的直径小于10nm，这使得它们能够穿透人体组织并表现出良好的光学性能。

因此，二氧化钛纳米粒子被广泛应用于生物医学成像，如光学成像、超声成像、磁共振成像等。

2.生物医学材料二氧化钛可以作为生物医学材料来修复损伤的组织和器官。

通过控制纳米级二氧化钛颗粒的形态和大小，可以定制特定的生物材料，如可以碳化制备出分子对接系统的导体材料。

3.药物递送二氧化钛纳米粒子在光照下可以释放出氧自由基，从而促进药物的释放。

一个研究小组发现，将含有二氧化钛纳米晶的药物包裹在胶囊中，可以缓慢释放药物并大幅度增加其生物利用度。

4.癌症治疗二氧化钛纳米粒子也可以作为肿瘤治疗的载体。

通过依靠二氧化钛纳米粒子的具有的光催化活性，它们能够诱导肿瘤细胞产生过氧化氢，并从而杀死癌细胞。

三、二氧化钛在生物医学领域的问题目前，二氧化钛在生物医学领域的使用正在受到关注。

特别是纳米级二氧化钛颗粒的使用，因其可能对人体产生毒性和生物效应而引起担忧。

因此，需要进行大量的研究以了解二氧化钛的毒性和生物影响，并制定相关安全标准以保证其在生物医学领域的应用安全。

四、结论总的来说，二氧化钛在生物医学领域的研究和应用前景广阔。

与传统的生物医学材料相比，二氧化钛纳米粒子具有更小的颗粒大小和更大的表面积，这使得它们更适合用于生物医学领域。

而且，二氧化钛在药物递送和癌症治疗方面还有很大的潜力。

二氧化钛纳米管阵列的制备、改性、表征及光催化性能的研究的开题报告一、研究背景和意义随着环境污染越来越严重，光催化技术受到了越来越多的关注。

二氧化钛是一种优良的光催化材料，具有高的光吸收率、良好的化学稳定性和生物相容性等优点。

然而，传统的二氧化钛薄膜和颗粒光催化材料具有表面积小、反应速度慢、光吸收率低等缺点。

因此，研究制备高效的二氧化钛光催化材料是当前的研究热点之一。

近年来，二氧化钛纳米管阵列作为一种新型的光催化材料，在光催化领域的研究中引起了广泛的关注。

二氧化钛纳米管阵列具有高比表面积、优异的光吸收性能和易于控制的孔隙结构等优点。

同时，通过改性可以使其表面具有特殊的功能，例如增加吸附能力和光催化活性等。

因此，本研究通过制备和改性二氧化钛纳米管阵列，并对其进行表征和光催化性能测试，旨在探究二氧化钛纳米管阵列的光催化性能及影响因素，为其在环境污染治理中的应用提供参考。

二、研究内容（1）制备二氧化钛纳米管阵列：采用阳极氧化法制备二氧化钛纳米管阵列，探究制备条件对其形貌和光电性能的影响。

（2）改性二氧化钛纳米管阵列：通过不同的化学和物理方法对二氧化钛纳米管阵列进行改性，使其表面具有特殊功能。

（3）表征二氧化钛纳米管阵列：运用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X 射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）等手段对制备的二氧化钛纳米管阵列及改性样品进行表征。

（4）光催化性能测试：采用亚甲基蓝降解实验对不同样品的光催化活性进行测试，并探究其影响因素。

三、研究意义本研究的意义在于：（1）探究制备条件对二氧化钛纳米管阵列形貌、结构和光电性能的影响，为其优化制备提供参考。

（2）通过不同的化学和物理方法改性二氧化钛纳米管阵列，使其表面具有特殊功能，提高光催化材料的应用性。

（3）对制备的二氧化钛纳米管阵列及改性样品进行表征，为深入了解其微观结构和性质提供依据。

（4）通过光催化活性测试，评估二氧化钛纳米管阵列的光催化性能，为其在环境污染治理中的应用提供参考。

阳极氧化法制备二氧化钛纳米管
摘要
一维二氧化钛纳米管由于其特殊的结构和优异的性能，在很多领域有重要的应用前景。二氧化钛纳米管的制备方法主要包括阳极氧化法、模板合成法以及水热合成等方法，其中阳极氧化法是一种简单制备高度有序二氧化钛纳米管阵列的重要方法。
本文在含氟的乙二醇电解液中采用恒压阳极氧化法在钛箔表面直接生成一层结构高度有序的高密度TiO2纳米管阵列。主要研究了阳极氧化条件(阳极氧化电压、反应时间、电解液组成)对制备TiO2纳米管阵列尺寸和形貌的影响,探讨了多次氧化对纳米管形貌的改善。利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对所得TiO2纳米管阵列的性能进行了测试分析。结果表明，TiO2纳米管为非晶态，在空气中经400℃退火处理转变为锐钛矿型，550℃退火开始出现金红石相态；TiO2纳米管的孔径主要由氧化电压决定，随阳极氧化电压的升高纳米管的孔径变大,纳米管的长度随反应时间延长而增长；多次氧化可明显改善纳米管尺寸规整性,孔径大小更均一。最后，根据测试结果对TiO2纳米管阵列的形成机理进行了简单分析。
Here,High density, well ordered and uniform titaniaoxide nanotube arrays were fabricatedthrough ananodization process inglycol electrolytes containingFon a pure titaniumsheet. The influences ofseveralsynthesis parameters for the preparation oftitaniaoxide nanotube such as anodizing potential,anodizingtimeandcompositionof the electrolyte on themicrograph of the material have been investigated.Multi-step anodization preparation procedure was alsodiscussed.The microstructures and morphologies of the TiO2nanotubes were studied by scanning electronmicroscopy (SEM) and X-ray diffraction(XRD)and the formation mechanism was alsosuggested.The results showed that theTiO2nanotubes wereamorphous.Thetitaniananotubes annealed at400℃in airshowsanatase phase.After550℃,the anatase phasetransformed to rutile phase gradually.Theaverage tubes diameter increases with anodizing voltage.Theaverage tubeslengthincreases with time extension.The deviation ofthe tubes diameter reduced aftermulti-step anodizing.