纳米材料二氧化钛的研究

纳米材料二氧化钛的研究纳米TiO2简介纳米二氧化钛是一种新型无机材料，其在作为催化剂载体、光敏性催化剂、处理各种气固液水污染物、制备各种精细陶瓷、气敏元件、改善材料性能等领域具有广泛的用途，可以说纳米二氧化钛是当前应用前景最为广阔的纳米材料之一，有很强的研究、开发和生产价值。二氧化钛的制备Sol-Gel法水热合成法气相合成法Sol-Gel法首先将钛酸丁酯配制成10％的乙醇溶液，然后将该溶液滴加到正在搅拌的醋酸溶液中(pH=17)，滴加速度控制在3ml/min，pH值≤35，得到溶胶，再经过胨化、烘干、研磨400一500℃下灼烧2h，得到白色的纳米级TiO2超细粉末。水热合成法先将粗品TiO2溶于热的浓硫酸中，制成Ti(SO4)2溶液，再加人适量的尿素水溶液，混合后置于通用型自制高压反应釜中进行反应，将温度控制在122±1℃范围内反应45小时得到白色沉淀，过滤、洗涤、干燥、研磨．在420℃灼烧2h得成品合成机理：Ti+2Cl2=TiCl4TiCl4+2H2+O2=TiO2+4HCl↑合成过程：将精制过得氢气、空气和氯化物（TiCl4）蒸汽以一定的配比进入水解炉高温水解，温度控制在1800℃以上，生成TiO2的气溶胶，经过聚集冷却器停留一段时间即形成絮凝状颗粒的TiO2，再经过脱酸炉脱酸（吸附在TiO2表面的HCl）后，从而得到产品。气相合成法二氧化钛的表征纳米TiO2的晶型分析(XRD)纳米TiO2的粒径分析ATM形貌特征分析纳米TiO2（锐钛矿）的晶型分析由图1、2、3可看出不同条件下制得的粉体所有衍射峰都能为锐钛矿相二氧化钛所指标化由图2、3还可看出不同条件下衍射峰峰型和峰位置基本相同，较高温度和较长反应时间使峰更尖锐，峰型更明显，并且使晶体的结晶更完整。纳米TiO2（锐钛矿）的粒径分析图4可以看出粉体的粒径较小，且分布均匀。平均粒径与XRD的计算结果基本一致。从图中还可以看出，反应时间在2h和5h的粒径分布曲线几乎重合，说明反应时间在5h以下时，对粉体的粒径分布影响不大，随着反应时间进一步延长，曲线的峰值明显增高，峰位右移，说明粉体的粒径趋于增大，粒径分布更加均匀。ATM形貌特征分析二氧化钛水溶液浸泡24h后的云母片在ATM下的形貌图从图中可以看出，纳米二氧化钛颗粒分布均匀，粒径大小差别不是很大，纳米二氧化钛颗粒在水中的分散较好，这也说明超声波对纳米二氧化钛的分散效果较好。二氧化钛的性能具有光催化性良好的导电性化学稳定性二氧化钛光催化性的测试测定方法参照《工业循环冷却水中粘液形成菌的测定-平皿计数法》测试结果如图自制样品不同质量浓度杀菌效果比较二氧化钛光催化电极材料造纸业降解室内外空气中的有害有机物、处理石油污染、降解农药、抗菌太阳能电池电极纸张填料、功能纸、处理造纸废水二氧化钛的用途其他防晒剂、汽车面漆等谢谢！