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磷灰石包覆金红石型TiO2纳米粉体的制备及表征

石福志 , 张青红 , 李耀刚 , 王宏志

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00893

将金红石型TiO2纳米粉体浸泡在模拟体液中, 于37℃经过不同时间, 制备出磷灰石包覆金红石型TiO2纳米粉体. 用XRD、SEM、TEM、EDX、FTIR、ICPAES和BET方法对复合粉体进行了表征, XRD结果表明,磷灰石的含量可随着金红石型TiO2在模拟体液中浸泡时间的延长而增加. FTIR结果中显示了磷灰石的O-H和PO43-吸收峰, 说明复合粉体中有磷灰石存在. ICP-AES结果表明溶液中Ca和P浓度随浸泡时间延长而下降, 表明时间延长后更多的Ca和P被消耗. TEM和EDX结果证明了金红石型TiO2表面有磷灰石存在, HRTEM结果显示磷灰石(211)面的晶格间距为0.27nm, 晶粒尺寸约为40nm.

关键词: 金红石 , apatite , SBF , titanium dioxide

喷雾燃烧热分解制备Cr掺杂TiO2纳米粒子的可见光催化性能

田宝柱 , 李春忠 , 顾锋 , 姜海波 , 胡彦杰

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00661

采用一步喷雾燃烧热解法制备了Cr掺杂TiO2纳米粒子,研究了Cr掺杂对样品微结构、吸光特性和可见光催化活性的影响. 结果表明:增加Cr掺杂量抑制锐钛矿相的形成,同时促进金红石相的形成. 在低Cr掺杂量下(≤1%),Cr主要以Cr3+的形态进入TiO2晶格,而Cr掺杂量过大时,易于形成Cr2O3团簇. 光催化降解2,4-二氯苯酚结果表明,适量的Cr3+掺杂可以有效地提高TiO2的可见光催化活性,获得最高光催化活性的Cr3+掺杂量为1at%. 样品可见光催化活性的提高主要与Cr掺杂引起的可见光吸收增强、晶相组成改善以及光生电子和空穴传输效率提高有关.

关键词: 喷雾燃烧热分解 , titanium dioxide , Cr doping , photocatalytic activity

燃烧合成铁掺杂TiO2纳米晶的染料敏化光催化性能

赵尹 , 李春忠 , 刘秀红

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.01070

采用气相扩散火焰燃烧合成铁掺杂TiO2纳米晶, 研究了铁掺杂TiO2纳米晶在可见光辐照下降解罗丹明B的活性, 探讨了可见光染料敏化光催化机理. Fe3+掺杂可显著提高TiO2纳米晶的可见光催化活性, Fe3+最佳掺杂摩尔分数为0.12%. 经过铁掺杂改性后, Fe3+的3d电子也可被可见光激发引发光催化反应, 从而促进整个染料敏化光催化降解过程.

关键词: 火焰燃烧 , titanium dioxide , nanocrystals , Fe3+ doped , photocatalysis

水热法制备过程中TiO2纳米纤维成形机理研究

周艺 , 游洋3 , 张世英 , 万隆 , 许第发 , 匡加才

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01075

采用水热法制备出φ20~30nm, 长度达微米级的TiO2纳米纤维, 以XRD、TEM、IR等手段对不同工艺条件下获得的产物晶型结构、微观形貌以及化学组成进行了表征, 对TiO2纳米纤维成形机理进行探讨, 并就洗涤过程中pH值对纤维结构的影响进行分析. 结果表明, TiO2纳米纤维的形成机理可能是锐钛矿型TiO2纳米颗粒在强碱作用下生成K2Ti6O13颗粒, 小颗粒沿一定晶轴生长, 遵循溶解-生长机理, 逐渐长成纳米纤维. 清洗溶液的pH值对产物的成分和结构有较大影响, 通过控制清洗溶液的pH值和热处理温度, 可以获得组成分别为K2Ti6O13、H2Ti3O7和TiO2的纳米纤维. 在pH=7、80℃烘干条件下得到的主要是H2Ti3O7纳米纤维, 400℃煅烧后转变为TiO2纳米纤维.

关键词: 水热法 , titanium dioxide , mechanism , nanofibres

二氧化钛基纳米材料及其在清洁能源技术中的研究进展

张青红

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00001

二氧化钛纳米材料是当前纳米科技的研究热点, 其在太阳能光催化分解水制氢、二氧化碳的光催化还原、染料敏化太阳能电池等清洁能源技术方面均显示了重大的应用前景. 本文主要综述了近年来二氧化钛基纳米材料的研究趋势、存在的主要问题, 以及这些材料在上述清洁能源利用中的最新进展. 对备受关注的非金属掺杂、高能面暴露的二氧化钛、染料敏化太阳能电池阳极致密层等热点问题进行了评述和展望.

关键词: 光解水 , reduction of carbon dioxide , titanium dioxide , dye-sensitized solar cells , photocatalytic , review

pH值对氮掺杂TiO2物化性质和光催化活性的影响

柏源 , 孙红旗 , 金万勤

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00387

以TiCl4为前驱体, 水合肼和氨水的混合溶液为氮源, 采用共沉淀法制备了可见光响应型氮掺杂二氧化钛(N-TiO2)光催化剂, 重点研究了制备
过程中pH值对催化剂的微结构和光催化活性等物化性质的影响. 采用XRD、BET、UV-vis和XPS等表征方法对光催化剂性质进行了表征. 催化剂主要以锐钛矿相存在, 具有介孔结构和较高的比表面积(~90m2/g). 随着pH值增大, 锐钛矿相(101)面衍射峰逐步增强, 晶粒尺寸逐渐增大, 比表面积逐渐减小. XPS结果表明催化剂掺杂的氮主要以系列氮氧化物形式存在. 氮掺杂小幅降低了禁带宽度, 感光范围拓展到可见光区. 光催化降解实验表明, pH=3.5时, 催化剂的可见光降解效率最高, 为39.65%. 随着pH值增大, 催化剂可见光催化活性逐渐降低; 而在紫外光照射下, pH=9.5时, 催化活性最低; pH=5.5时, 催化活性最高.

关键词: pH值 , titanium dioxide , nitrogen-doped , photocatalysis , visible light

N, Fe共掺杂TiO2纳米材料的固相合成及其对喹啉的可见光降解

刘少友 , 唐文华 , 冯庆革 , 李举志 , 孙建华

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00921

采用固相反应法分别合成了铁掺杂二氧化钛(Fe-TiO2)及氮和铁共掺杂二氧化钛(N-Fe-TiO2)纳米材料. 并对材料进行了XRD、SEM、UV-Vis、XPS、AAS及全自动元素分析等技术的物相织构及元素组成表征, 同时研究了催化剂对喹啉的可见光降解性能. 结果表明, 在球形的N-Fe-TiO2纳米材料中, N以阴离子(N3-)进入二氧化钛晶格, Fe3+以同晶取代方式占据TiO2晶格中Ti的位置, 紫外-可见漫反射吸收光谱红移到600nm. N/Fe投料比的增大有助于N-Fe-TiO2催化剂晶型的转化. 在25℃、pH=6.5下, 所制得的光催化材料对喹啉的可见光降解行为均具有较高的光催化活性, 并服从一级反应动力学规律, 而纯TiO2对喹啉不降解. N-Fe-TiO2 (n(N2H4.H2O):n(FeCl3.6H2O)=1:9)催化剂对喹啉的可见光降解速率常数比Fe-TiO2大.

关键词: 氮铁共掺杂 , titanium dioxide , solid state reaction , quinoline , visible light degradation

含钛高炉渣性能的研究进展

文玲 , 张金柱

钢铁研究学报

高炉渣是保证高炉冶炼顺利进行的决定性因素之一。国内外大量学者对含钛高炉渣的物理化学特性进行了研究。对高钛型(TiO2的质量分数>20%)、中钛型(TiO2的质量分数为5%~20%)、低钛型(TiO2的质量分数<5%)炉渣的物化特性的异同点进行了归纳和对比,介绍了含钛高炉渣在高炉生产实际中的应用概况,并指出了今后的研究方向。

关键词: 含钛高炉渣 , property , titanium dioxide

低值煤矸石酸浸物分离与纯化研究

自桂芹 , 夏举佩 , 彭健 , 周新涛

硅酸盐通报

以低值煤矸石为原料,98%硫酸作酸浸介质,采用微波加热方式提取煤矸石中酸溶物,经溶解制备酸浸液.利用煤矸石酸浸液中Fe2和Al3+、Ti4水解pH值的差异分离铝、铁、钛,制备氧化铝、氧化铁和二氧化钛产品.实验研究了煤矸石酸浸液初步分离的pH值、温度、时间对Al3+、Ti4+的水解率及铁损失的影响,并对分离液制备氧化铁红、铝钛混合物二次分离及铝、钛产品的制备工艺进行了研究,结果表明:水解最佳条件为pH =4.5、温度90℃、时间3h,水合二氧化钛洗涤pH值为1.5,此条件下获得了符合国家相关标准的氧化铝和氧化铁红产品,钛初产品二氧化钛含量达94.75%.

关键词: 煤矸石 , 酸浸液 , 氧化铝 , 二氧化钛

PREPARATION AND STRVCTURAL EVOLUTION OF TiO_2 THIN FILMS BY LOW PRESSURE MOCVD

W.J. Li , Z.M. Wu , J.F. Zhao , Z.H. Wu , X.L.Zhao and B.C. Cai ( Information Storage Research Center , Shanghai Jiaotong University , Shanghai 200030 , China , College of Chemical Engineering & Technology , Taiyuan University of Technology , Taiyuan 030024 , China)

金属学报(英文版)

Titanium dioxide thin films were prepared by low pressure metal organic chemical vapor deposition (LP-MOCVD) from titanium IV isopropoxide. Nitrogen was used as a carrier gas for the titanium precursor,and oxygen as a reactant gas. The deposition rates of the films have been studied as functions of process parameters such as sabstrate temperature and oxygen flow rote. Structural evolution of the films has been studied as functions of substrate temperature (110 to 700℃) and annealing temperature. The films have been characterized by X-ray dissection and by Raman scattering. Films deposited onto Si(100) substrates were amorphous at 110-250℃, anatase at 350- 550℃ and rutile above 650℃. The films deposited at substrate temperatures less than 550℃ and annealed at 600℃ for two hours were annealed, annealed at 700℃ for two hours were mixtures of anatase and rutile, and annealed at 850℃ for two hours were rutile.

关键词: MOCVD , null , null , null , null

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