The Synthesis of Sulfated Titanium Oxide Nanotubes

TiO₂ nanotubes can be prepared in gram quantities by treating anatase TiO₂ powder with concentrated NaOH solution. These TiO₂ nanotubes acquired strong acidity after being impregnated with sulfuric acid solution and calcined at 300 °C. The anatase TiO₂ powder used to prepare the nanotube did not catalyze the esterification between cyclohexanol and acetic acid, while sulfated TiO₂ nanotubes were very reactive toward the esterification reaction.     

水量对锐钛矿溶胶制备、结构及光催化性能的影响

选择“钛酸丁酯-水-乙醇-盐酸”的溶胶．凝胶反应体系，考察反应物水的用量变化对反应过程、溶胶结构和光催化性能的影响，并获得了含有锐钛矿晶体、具有光催化性能的氧化钛溶胶。钛酸丁酯与水的摩尔比为1：2、1：4、1：8时，会逐渐形成凝胶，溶胶常温干燥后的粉体呈无定型结构，透射电镜中只能观察到细小的成膜粒子，溶胶不能使罗丹明B溶液分解褪色。钛酸丁酯与水的摩尔比为1：40、1：100、1：200时，钛酸丁酯发生充分水解，有可能形成稳定的溶胶；溶胶常温干燥后的粉体呈锐钛矿晶型，且结晶强度随水的用量的增加而增强；透射电镜中可观察到松散的团聚体、初显正方形较为紧密的结晶体和致密规则的正方形锐钛矿晶体；各溶胶均可催化降解罗丹明B使其褪色。     

表面活性剂辅助水热法中TiO2的形状控制

By hydrolysing titanium isopropoxide in a long hydrocarbon chain surfactant-containing solution, TiO2 fine particles with a diversity of well-defined morphologies was synthesized in this study by a hydrothermal route. The structural change during the formation process was monitored by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and X-ray diffraction analysis. TiO2 with various morphologies such as particle, sheet, rod, tube and flower-like shape was obtained by carefully controlling the preparation conditions. The experimental results show that the pH value is crucial for shape control of the produced TiO2 because it can change the charge state of the surfactant in the solution and the adsorption potential of the surfactant on the TiO2 surface. The shape evolvement of anatase TiO2 was elucidated by quenching the reaction at different stage and the formation mechanism of different shaped TiO2 was suggested.     

沉积参数对二氧化钛薄膜结构相变的影响

用磁控溅射的方法在硅衬底上制备了二氧化钛薄膜,并通过改变薄膜沉积过程中氧气含量、溅射时间、工作压强、衬底温度等溅射参数,制备了系列薄膜样品,得到了二氧化钛薄膜两种相结构的最佳生成条件.研究表明:较高的工作压强有利于金红石结构的生成;衬底加热、增加沉积时间有利于生成锐钛矿结构;氧气含量的变化对薄膜的相结构没有明显影响.     

锐钛型介孔纳米TiO2粉体的制备与机理研究

采用沉淀法．以水溶液为反应体系，无机物（硫酸氧钛和氢氧化钠）为主要原料，加入少量模板剂，制备出了锐钛型介孔纳米二氧化镳粉体，并对产物的生成机理进行了探讨。采用比表面仪、原子力显微镜（AFM）、高分群场发射透射电镜等仪器对产品的结构进行了表征，得到具有比表面积121m^2/g、晶粒尺寸12nm、介孔平均孔径10nm、多孔粒径〈100nm等特征的锐钛型介孔纳米二氧化钛粉体。     

纳米级二氧化钛超细粉的制备

采用醇盐的乙醇溶液，制备了纳米锐钛矿相二氧化钛粉体．通过TEM和XRD分析测试手段，对所得粉体进行了表征．TiO2粒子外观呈球形，粒径为5～10nm．用此制备工艺新技术，操作简单，无污染，易于实现工业化．     

热处理工艺参数对TiO2成膜性的影响

采用溶胶-凝胶法和旋涂工艺,以钛酸丁酯、冰乙酸、乙酰丙酮、无水乙醇、去离子水为原料,制取TiO2薄膜,研究热处理工艺对TiO2成膜性的影响,结果表明,获得均匀连续的TiO2薄膜的工艺参数为:匀胶转速为3000r/min;镀膜时预处理温度为80℃、预处理时间为10 min;室温至200℃阶段的烧结升温速率为0.5℃/min,高温阶段为3℃/min;经500℃烧结热处理后得到锐钛矿结构,薄膜晶粒尺寸均在30～80 nm的范围之内。     

锐钛矿型纳米TiO2溶胶的性能研究

采用溶胶法,以水为溶剂,在60℃下合成了TiO2溶胶.采用X射线衍射、差热分析、Zeta电位分析对其性能进行了表征,结果表明,所合成溶胶中的TiO2为纯锐钛矿型,平均粒径分布为2.3nm,Zeta电位为34mV.对甲基橙的降解实验表明,催化剂用量为5ml时,溶胶对甲基橙的降解率最高;在紫外光下,与P25粉体相比,溶胶降解速率更快,20min后对甲基橙的降解率即可达到93%.在可见光及荧光灯下溶胶也具有较好的降解效率.     

光催化氧化法处理高聚物废水的研究

以纳米锐钛矿型TiO2为光催化剂,对高聚物聚乙二醇水溶液进行光催化降解实验。生成物CO2的量及反应物剩余率与反应时间的关系表明该组反应为零级反应,且催化反应速率与平均相对分子质量成反比。根据热重分析、红外光谱的检测结果,对聚乙二醇光催化氧化反应的机理进行了探讨。