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1.3二氧化钛的制备方法1.3.1 常规二氧化钛制备方法二氧化钛的工业化生产方法有两种：硫酸法和氯化法。
1）硫酸法用硫酸酸解含钛矿物，得到硫酸氧钛溶液，经纯化和水解得到偏钛酸沉淀，再进入转窑焙烧产出二氧化钛颜料产品，是非连续生产工艺，工艺流程复杂，需要20道左右的步骤，排放废弃物较多。
晶型转变需更多操作步骤，采用的焚烧工艺需要消耗大量能源[9]。
硫酸法工艺主要包括以下几个步骤：除杂：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O, TiO2+2H2SO4=Ti(SO4)2+2H2O然后：Fe+Fe2(SO4)3=3Fe2 SO4调PH至5-6，使Ti(SO4)2水解：Ti(SO4)2+3H2O=H2TiO3↓+2H2SO4过滤沉淀加热得到TiO2：H2TiO3= TiO2+H2O↑2）氯化法氯化法是以钛铁矿、高钛渣、人造金红石或天然金红石等与氯气反应生成四氯化钛，经精馏提纯，再进行气相氧化；速冷后，经过气固分离得到二氧化钛。
由于没有转窑焙烧工艺形成的烧结，其二氧化钛原级粒子易于解聚，所以在产品精制的过程较硫酸法大幅度节省能量[10]。
氯化法工艺主要包括以下几个步骤：先用盐酸除杂：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O过滤洗涤然后加焦炭和氯气：TiO2 (粗)+C+2Cl2=TiCl4(气)+CO2冷却、收集TiCl4 (液)小心水解：TiCl4+3H2O =H2TiO3+4HCl加热提纯得到精制二氧化钛：H2TiO3=TiO2(精)+H2O↑1.3.2 微细二氧化钛的制备工艺粉体的超微细加工通常有物理方法和化学方法两大类。
物理加工法是将粗粒子粉碎得到微粉体的方法。
虽然目前粉碎技术已有改进，但粉碎过程很容易混入杂质，很难制备1μm以下的超微粒子。
化学法是由离子、原子形核，然后再长大，分两步过程制备微粒子的方法，这种方法易得到粒径1μm以下的超微粒子。
微细二氧化钛的制备主要包括气相法和液相法。
一、实验目的1. 学习钛白粉的制备方法。
2. 探究钛白粉的性质。
3. 了解钛白粉在工业中的应用。
二、实验原理钛白粉，又称二氧化钛（TiO2），是一种白色无机颜料，具有良好的遮盖力、着色力和耐光性，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、造纸、化妆品等领域。
本实验通过酸法沉淀法制备钛白粉，并对其性质进行研究。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：烧杯、玻璃棒、滴定管、电子天平、烘箱、显微镜等。
2. 试剂：钛矿粉、硫酸、氢氧化钠、盐酸、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 钛白粉的制备（1）称取适量的钛矿粉，放入烧杯中，加入适量的蒸馏水，搅拌均匀。
（2）向烧杯中加入适量的硫酸，继续搅拌，直至溶液呈微酸性。
（3）逐滴加入氢氧化钠溶液，调节pH值至7-8。
（4）将混合溶液置于室温下静置24小时，使钛白粉沉淀。
（5）用滤纸过滤沉淀，用蒸馏水洗涤沉淀，直至洗涤液呈中性。
（6）将洗涤后的沉淀放入烘箱中，在80℃下干燥2小时。
2. 钛白粉性质研究（1）观察钛白粉的形态、颜色和粒度。
（2）用显微镜观察钛白粉的微观结构。
（3）测定钛白粉的比表面积、吸附性能等。
（4）研究钛白粉在涂料中的应用。
五、实验结果与分析1. 钛白粉的制备通过酸法沉淀法制备的钛白粉呈白色粉末，粒度适中，无杂质。
2. 钛白粉性质研究（1）钛白粉的形态、颜色和粒度：制备的钛白粉呈白色粉末，粒度适中，具有良好的分散性。
（2）钛白粉的微观结构：通过显微镜观察，钛白粉呈针状或片状，表面光滑，具有良好的结晶性。
（3）钛白粉的比表面积：通过测定，制备的钛白粉比表面积为50-60m2/g，具有较高的活性。
（4）钛白粉的吸附性能：制备的钛白粉具有良好的吸附性能，对有机染料、重金属离子等有较好的吸附效果。
（5）钛白粉在涂料中的应用：制备的钛白粉在涂料中具有良好的遮盖力、着色力和耐光性，可用于制备白色涂料。
六、实验结论1. 酸法沉淀法是一种制备钛白粉的有效方法，制备的钛白粉具有良好的性能。
2. 钛白粉在涂料、塑料、橡胶、造纸、化妆品等领域具有广泛的应用前景。
二氧化钛纳米材料的制备陈维庆（贵州大学矿物加工工程082班学号：080801110323）摘要：二氧化钛俗称钛白，是钛系列重要产品之一，也是一种重要的化工和环境材料。
目前制备纳米二氧化钛的方法很多，本文综述了纳米二氧化钛的多种制备方法和生产原理，在总结归纳基础上对各种制备方法进行比较，概述相关的研究进展。
关键词：二氧化钛纳米粒子生产原理Titanium dioxide nanomaterials preparationChenweiqing(Guizhou University mineral processing project 082 classes)Abstract: Titanium dioxide, commonly known as titanium dioxide, titanium series is one of the major product, is also an important chemical and environmental materials. Preparation of nanometer titanium dioxide at present a number of ways, this overview of the variety of preparation methods of nano-titanium dioxide and production principle, on the basis of summarizing and to compare various methods of preparation, review of related research progress. Keyword: Titanium dioxide Nanometer granule Production principle1 前言近20年来，纳米材料以其特殊的性能和广阔的发展前景引起各领域的广泛关注。
硫酸氧钛均匀沉淀法
1. 方法原理，硫酸氧钛均匀沉淀法的原理是在适当的条件下，
硫酸与钛盐反应生成沉淀物，通过控制反应条件（如温度、pH值和
搅拌速度等）来实现纳米颗粒或薄膜的制备。
2. 反应方程式，硫酸氧钛均匀沉淀法的典型反应方程式为
Ti(SO4)2 + 2H2O → TiO2 + 2H2SO4。
3. 实验步骤，通常，硫酸氧钛均匀沉淀法包括将钛盐溶解在水中，然后缓慢加入硫酸，控制pH值和温度，产生均匀沉淀物。
最后，沉淀物经过洗涤和干燥处理，即可得到所需的氧化钛产品。
4. 应用领域，硫酸氧钛均匀沉淀法在光催化、染料敏化太阳能
电池、光电子器件等领域有着广泛的应用，由于所制备的氧化钛具
有较高的比表面积和光催化活性。
5. 优缺点，硫酸氧钛均匀沉淀法的优点包括工艺简单、操作方便、可控性强以及可大规模生产。
但是需要注意的是，该方法在控
制反应条件和沉淀物形貌方面仍然存在一定的挑战。
总的来说，硫酸氧钛均匀沉淀法是一种重要的化学合成方法，对于制备氧化钛纳米材料具有重要意义，其在能源、环境和材料等领域有着广泛的应用前景。
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。
