纳米TiO2的制备、醋酸改性及催化性能研究

在硬脂酸介质中，450－900℃温度下，得到不同结构的纳米TiO2；将纳米TiO2进行醋酸处理。用X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）对纳米TiO2的微结构进行表征，发现，在相同温度下，经醋酸改性的纳米TiO2具有较好的均匀和分散性。纳米TiO2成功用于马来酸酐聚合反应，用红外（ＩＲ）和核磁共振（ＮＭＲ）研究了相关单体和聚合物的结构。此外，对醋酸改性纳米TiO2进行了光催化降解甲基橙研究。     

核壳型TiO2／HAP纳米复合光催化剂的制备与表征

采用非均相沉淀的方法，首次在纳米TiO2的表面诱导沉积一层羟基磷灰石（HAP）。通过X射线衍射（XRD）和傅立叶红外光谱（FT-IR）对制备的样品进行结构和成分分析；用原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）和电子能谱仪（EDS）对样品包覆进行表征；采用甲基橙的光催化降解反应和大肠杆菌吸附率测定对所制光催化剂的光催化活性和吸附特性进行了评价；并与纯的纳米TiO2进行比较分析，文中还初步探讨了TiO2／HAP纳米复合材料的包覆机理．结果表明，TiO2／HAP为核壳结构，且包覆均匀，羟基磷灰石包覆层的厚度为8nm。所制备的样品具有良好的光催化活性和对细菌良好的吸附性能。这种核壳型TiO2／HAP纳米复合材料可用作环境净化和杀菌材料．     

TiO_2纳米带在强碱条件下的水热反应

研究了在不同浓度NaOH溶液中,于不同反应时间和温度的水热条件下,TiO2纳米带发生反应,进一步生成产物的结构和形貌。通过对产物的XRD和SEM的测试结果表明,在强碱条件下水热处理TiO2纳米带很容易生成具有层状结构的钛酸盐纳米带,NaOH溶液的浓度、水热反应时间和温度对产物的形貌影响不大。     

CB-TiO2薄膜光催化臭氧氧化邻苯二甲酸二丁酯研究

研究了碳黑改性TiO2（CB—TiO2）薄膜催化剂光催化臭氧氧化典型有机污染物邻苯二甲酸二丁酯的过程，重点研究了臭氧投加量对邻苯二甲酸二丁酯浓度降解和总有机碳（TOC）去除率的影响。结果表明，邻苯二甲酸二丁酯的光催化臭氧化（TiO2／UV／O3）过程的TOC去除率比光催化氧化（TiO2／UV）、单独臭氧化（O3）和光助臭氧化（UV／O3）过程明显增高。动力学研究表明，邻苯二甲酸二丁酯完全矿化过程遵循零级反应，仅取决于臭氧浓度而与邻苯二甲酸二丁酯浓度无关；邻苯二甲酸二丁酯在TiO2／UV／O3作用下完全矿化的速率常数是UV／O3过程的1．2～1．76倍（同样臭氧浓度下），是TiO2／UV过程的2．24～3．54倍。     

水热合成法制备锐钛矿型纳米TiO2粉体的研究

以工业硫酸氧钛为原料，尿素作沉淀剂，固定6MPa的初始压力和300r／min的搅拌速度，在110-150℃的反应温度、2-8h的反应时间、0．25-1．5mol／L的硫酸氧钛反应浓度的条件下，采用水热合成法制备了锐钛矿型纳米TiO2粉体．采用XRD、TEM、BET等测试手段对在不同条件下所制备粉体的物相组成、晶粒度、比表面积等进行了分析．结果表明，所制备的粉体均为锐钛矿型纳米TiO2．粉体的比表面积分布在124-240m^2／g、晶粒度分布在6．7-10．6nm．随着反应温度的升高和反应时间的延长，晶粒度增大，比表面积降低．随前驱体浓度的提高，晶粒度也增大，当前驱体浓度〈0．5mol／L时，比表面积随着前驱体浓度的增大而增大．当前驱体浓度〉0．5mol／L时，比表面积随着前驱体浓度的增大而减少．     

复合模板剂下制得介孔TiO2光催化活性的研究

以吐温-80（Tween-80）和司班-80（Span-80）为复合模板剂，采用溶胶-凝胶（sol-gel）工艺制得介孔TiO2。通过对甲基橙溶液进行光催化降解试验表明：模板剂的种类与用量、光照距离和甲基橙溶液的原始浓度等因素对所制得介孔TiO2试样的光催化活性产生明显的影响。实验结果证明，本研究所得介孔TiO2材料具有较高的光催化活性，500℃下煅烧5h制备的样品在2．5h内可使浓度为0．02g／L的甲基橙溶液降解率达到94．7％，明显高于市售纳米TiO2粉体的降解率78．1％；通过X-ray衍射分析获知所制TiO2为锐钛矿型。     

Er-Ce共掺杂TiO2纳米粉体的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Er-Ce共掺杂的TiO2纳米粉体，并以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了掺杂纳米TiO2粉体在紫外光作用下的光吸收和光催化性能。采用TG-DTA、XRD和TEM等测试技术对样品的晶型、形貌和粒径尺寸进行了表征。结果表明，Er-Ce共掺杂的TiO2粉体最佳热处理温度为550℃，结晶完整、主晶相为锐钛矿型，平均粒径约为20nm；掺杂可使TiO2吸收带发生红移，光催化性能增强；共掺杂体系的最佳量为n（Er）：n（TiO2）=0．1％，n（Ce）：n（TiO2）=0．05％。此掺杂量的TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果，反应2h降解效果达到92．37％，优于同等条件下制备的未掺杂的纯TiO2粉体。掺杂复合光催化剂对亚甲基蓝的降解遵循一级动力学方程。     

硅烷偶联剂对纳米二氧化钛表面改性的研究

利用硅烷偶联剂（KH-570）对表面包覆氧化硅的金红石相纳米TiO2进行了有机表面改性．采用红外光谱（IR）、X射线光电子能谱（XPS）、热分析（TG-DTA）、透射电镜（TEM）和润湿性实验等分析手段对表面改性前后的纳米TiO2进行了表征．红外光谱和X射线光电子能谱表明，KH-570以化学键合的方式结合在纳米TiO2的表面，并形成了有机包覆层．经测量，纳米TiO2表面包覆的KH-570的质量分数约为7．42％-8．59％．润湿性实验显示，经KH-570表面改性的纳米TiO2具有疏水性．力学性能实验表明，经KH-570表面改性的纳米TiO2能同时提高复合材料的强度和韧性．     

纳米TiO2对四膜虫多药耐药基因和热激蛋白基因的影响

为探讨纳米TiO2在分子水平对生物的影响,运用RT—PCR半定量法研究不同浓度纳米TiO2对四膜虫多耐药（MDR1）和热激蛋白70（HSP70）基因表达活性的影响,结果表明,处理组中MDR1基因表达均高于对照组,且差异极显著（p〈0．01）;HSP70表现为高浓度抑制、低浓度诱导,表达量在低浓处理组中高于对照组,差异显著（p〈0．05）。随着纳米TiO2浓度的升高,处理组中HSP70表达量不断下降,当纳米TiO2浓度为100mg·L-1和500mg·L-1时,HSP70的表达量显著低于对照组中的表达量（p〈0．05）,因此,纳米TiO2颗粒可以从分子水平影响梨形四膜虫,但确切的毒理还需要进一步的研究探索及验证。     

可剥离TiO2纳米管光催化共去除酸性橙7和Cr（Ⅵ）的性能研究

以0.5%（质量分数）NH4F/HF/乙二醇为电解液,采用恒压二次阳极氧化法制备出高度有序的可剥离TiO2纳米管阵列,并对其晶型、形貌以及光催化性能等方面进行了研究。通过XRD测试,可知样品经500和800℃退火,分别得到锐钛矿和金红石型TiO2纳米管;通过SEM表征,可知所制备的TiO2纳米管管径约为100nm,管长约为25μm。在紫外光照射下,以TiO2纳米管阵列为催化剂,对其光催化降解酸性橙7（AO7）和Cr（Ⅵ）混合水溶液进行了研究。考察了不同晶型、pH值、不同酸性橙7和Cr（Ⅵ）初始浓度对光催化性能的影响。结果表明锐钛矿型样品光催化性能高于金红石型,三元体系TiO2/AO7/Cr（Ⅵ）中,协同效应显著,酸性条件下尤其有利于TiO2纳米管阵列光催化共去除AO7和Cr（Ⅵ）。     

低温水解制备不同晶型的纳米TiO_2

以四氯化钛为原料,通过低温水解法制备出不同物相的纳米TiO_2.研究了不同钛离子浓度、乙醇用量、反应温度和反应时间对纳米TiO_2晶相的影响,利用X射线衍射和拉曼光谱对所得样品进行表征.结果表明,水解过程中钛离子浓度的变化直接影响到产物晶型的改变,在钛离子浓度较高时,乙醇的存在对亚稳相纳米TiO_2的形成具有促进作用.     

高温水解溶剂热法合成纳米TiO2及其光催化性能研究

以钛酸丁酯为前驱体,在丙酮、吡啶和乙醇的混合溶剂中,采用高温水解溶剂热法合成了纳米TiO₂粉体。XRD和TEM分析结果表明,纳米TiO₂的平均晶粒尺寸约为11nm,分散性好,是纯单相锐钛矿型。经不同温度煅烧处理后可知,当煅烧温度低于等于800℃时,该纳米TiO₂都能保持单一的锐钛矿相,具有高的热稳定性;当煅烧温度低于等于600℃时,煅烧温度对该纳米TiO₂光催化性能的影响较小,都具有优良的光催化活性。     

透明纳米TiO2薄膜的制备及其紫外光电特性研究

采用溶胶-凝胶法于ITO导电玻璃和石英玻璃基底上制备了均匀透明的TiO2多孔纳米薄膜.XRD和AFM测试结果表明,构成薄膜的TiO2粒子为锐钛矿相,粒径约为50nm.紫外-可见(UV-vis)吸收光谱显示,制得的TiO2薄膜对紫外光表现出很强的吸收特性.借助标准三电极体系进行的光电化学测试结果表明,在紫外光照射下,制得的薄膜电极可产生稳定的阳极光生电流,且电流大小显著依赖于照射光的波长(λ),λ=320nm的光产生的光电流最大.另外,薄膜电极中的光电流大小与电极电位(U)有关.高于0.6V的电位可有效抑制光生电子向电解液的注入,并增大光生电子向导电基底的扩散速度,从而提高阳极光电流的大小.实验结果表明,纳米TiO2薄膜在紫外光传感器的制备方面具有较好的应用潜力.     

SrCO_3/TiO_2复合薄膜太阳能电池的性能研究

采用丝网印刷法制备了SrCO3/TiO2复合薄膜电极;组装电池,研究了复合电极的光电性能。结果表明:敏化SrCO3/TiO2复合薄膜电极太阳能电池的短路电流密度、开路电压和填充因子比敏化TiO2电极电池均有增加,总的光电转换效率从3.01%提高到了3.53%,增加了17.3%。另外紫外光谱表明,SrCO3/TiO2复合薄膜电极吸附更多的染料。电化学阻抗谱研究表明,SrCO3/TiO2复合薄膜电极相对于空白TiO2电极有更小的阻抗,有利于电子在薄膜中的传输,提高了太阳能电池的性能。     

Mechanochemical preparation and anticancer effect of realgar As4S4 nanoparticles

In the past two decades nanocrystalline sulphide semiconductors have attracted considerable interest due to their intriguing properties and structure diversities. Arsenic show interesting solid state phenomena as well as therapeutic effects for various diseases. In this study, the nanosized realgar As₄S₄ particles (d - 144 nm) have been prepared by a high-energy milling. The solid state properties of the nanoparticles milled under various experimental conditions were characterized by XRD method, by measurement of specific surface area and particle size distribution in nanosized region. In biological tests the sensitivity of human cancer cell lines for the realgar nanoparticles has been clearly demonstrated.     

添加TiO2对镍铁尖晶石惰性阳极材料性能的影响

为了提高惰性阳极材料的性能,本文尝试在合成镍铁尖晶石过程中掺杂一定量TiO2.采用高温固相反应法在1200℃下烧结6h,制备掺杂TiO2的镍铁尖晶石惰性阳极材料.研究了掺杂TiO2对试样密度、电导率和腐蚀率的影响.研究结果表明,掺杂TiO2后NiFe2O4的晶格产生畸变,从而TiO2促进烧结,提高材料的密度.并且由于Ti4 离子取代Fe3 离子,产生导电电子,改善了NiFe2O4惰性阳极材料的导电性.添加0.5%TiO2可降低材料的腐蚀率,但随着添加量的增加腐蚀率也增加,说明TiO2对材料的抗腐蚀性不利.经研究发现腐蚀率降低的原因是腐蚀过程中NiFe2O4分解产生的Fe2O3与电解质中Al2O3反应生成了FeAl2O4.综合考虑TiO2对材料各性能的影响,最终确定掺杂量为0.5%.     

两种晶型二氧化钛对神经细胞生长的影响

为了研究二氧化钛在免疫隔离技术中的应用,采用溶胶-凝胶法在不同烧结温度下,以多孔钛为基底制备出金红石和锐钛矿两种不同晶型的二氧化钛(TiO_2)膜,并将大鼠下丘脑神经细胞接种到TiO_2膜上,并通过体外培养观察这两种晶型的TiO_2对神经细胞生长的影响.实验结果显示,在金红石型TiO_2膜上生长的神经细胞不仅具有典型的神经细胞结构,而且能正常分泌β-内啡肽,使细胞外液中的β-内啡肽含量始终维持在42.5～45.0 pmol/L;体外培养的第7天,神经细胞经台盼蓝染色检测其存活率为86.7%,并且细胞突起交错成网;但是在锐钛矿型TiO_2膜上生长的下丘脑神经细胞则多数死亡,其存活率仅为5.3%,而少量存活的细胞不仅没有典型的神经细胞结构,而且逐渐丧失了分泌内啡肽的功能.对比结果显示金红石型TiO_2比锐钛矿型TiO_2更有利于神经细胞的生长.     

水热法制备TiO_2-硅藻土复合材料及其光催化性能(英文)

以水热法、用钛酸丁酯和二乙醇胺为原料、在160℃保温4小时合成了TiO2纳米颗粒。在pH值约为2时通过静电吸引把TiO2涂覆在硅藻土表面形成TiO2-硅藻土复合材料,并用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和差热示差扫描量热仪(DSC)研究了其性能。TiO2是近正方形的、分散良好的锐钛矿晶体,其颗粒大小约为15nm。TiO2均匀的、牢固的附着在硅藻土的表面上,其TiO2/硅藻土质量比为1:10。TiO2-硅藻土复合材料具有良好的光催化性能,在紫外光照射下100g复合材料用3h可使10ml浓度为20mg/L的甲基橙水溶液完全降解。     

Synthesis of Single-Crystalline Anatase TiO2 Nanorods With High-Performance Dye-Sensitized Solar Cells

Single-crystalline anatase TiO₂ nanorods have been prepared by solvothermal method using tetrabutylammonium hydroxide（TBAH） as a morphology controlling agent.The obtained TiO₂ nanorods are dominated by a large percentage of {010} facets.The power conversion efficiency of dye-sensitized solar cell（DSSC） based on anatase TiO₂ nanorods（8.66%） exhibits a significant improvement（35%） compared to that of P25 TiO₂（5.66%）.The high performance of the anatase TiO₂ nanorods solar cell is ascribed to their large percent of exposed {010} facets as well as balancing their surface areas and sizes.     

直流反应溅射TiO2薄膜的制备及其性能研究

采用直流反应磁控溅射的方法,溅射高纯钛靶在ITO石英衬底上制备了TiO2薄膜.用XRD、Raman光谱、AFM和紫外-可见光分光光度计分别测试了TiO2薄膜的结构、表面形貌和紫外-可见光透射谱,研究了工艺因素中溅射气压、氧氩比和退火温度对薄膜结构的影响.采用C(胶)/TiO2/ITO三层结构研究了锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应.实验结果表明较低的溅射气压、合适的氧氩比和较高的退火温度有利于锐钛矿TiO2薄膜的结晶.在2 V的偏压下,锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应上升迟豫时间约为3 s,稳定光电流可达到2.1 mA,对紫外光的灵敏性和稳定的光响应表明TiO2薄膜有可能成为一种新的紫外光探测器材料.