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金红石型 TiO₂ 纳米棒的制备及其在染料敏化太阳电池中的应用

兰章 , 吴季怀 , 林建明 , 黄妙良

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00119

采用十二烷基苯磺酸钠表面活性剂(DBS)辅助水热法合成TiO₂纳米材料, XRD和TEM测试表明, 不含DBS的TiO₂溶胶水热处理后得到10~20nm锐钛矿型TiO₂纳米颗粒; 添加DBS后, 生成了金红石型TiO₂纳米棒. 虽然金红石型TiO₂纳米棒光电极的染料吸附性能和光电性能均不如锐钛矿型TiO₂纳米颗粒光电极, 但金红石型TiO₂纳米棒漫反射性能较高. 可用其制备具有光电转换性能的反射层, 这种新型反射层使染料敏化太阳能电池光电转换效率提高了26.14%, 而含Ti-nanoxide 300大颗粒TiO₂构成的反射层仅能使电池光电转换效率提高11.04%. 这种差异的根源在于金红石型TiO₂纳米棒不仅具有散射光能力, 其本身还可吸附染料进行光电转换. 随着反射层厚度的增加, 电池短路电流逐步提高. 而不吸附染料且无光电转换能力的Ti-nanoxide 300传统反射层则没有这种功能.

关键词: 染料敏化太阳电池 , rutile , nanorod , reflecting layer

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PO₄^3-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

坦桑尼亚某海滨锆钛砂矿工艺矿物学研究

校韩立 , 吴奇 , 梁红军 , 姜峰 , 王占文

有色金属工程 doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2015.05.013

利用矿物解离分析仪(MLA)、能谱检测、扫描电镜、体视显微镜等分析手段,分析坦桑尼亚某海滨锆钛砂矿的化学组成、粒度组成、有价矿物的选矿工艺特性等.结果表明,矿砂中有价矿物种类较多,主要有钛铁矿、锆石、金红石和白钛石、独居石等.由于有价矿物种类多,物理性质复杂,精选分离具有一定的难度.矿砂粒度主要在100～500 μm,有价矿物的粒度小于320 μm,呈细粒分布,粒度均匀,粒度范围较窄.钛铁矿、白钛石、金红石、锫石、独居石等目的矿物基本呈单体颗粒,不必磨矿即可分选.原砂中钛主要分布于钛铁矿、金红石、白钛石,理论回收率为88％,原砂中锆主要分布于锫石,理论回收率约98％.

关键词: 海滨砂矿 , 工艺矿物学 , 锫英石 , 钛铁矿 , 金红石

两种晶型二氧化钛对神经细胞生长的影响

詹敏晶 , 李刚 , 魏强 , 崔华雷 , 林凌

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2009.06.018

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.

关键词: 二氧化钛膜 , 金红石 , 锐钛矿 , 贴壁培养

金红石对1Cr-0.5Mo合金系焊条工艺性能和熔敷金属力学性能的影响

亢天佑 , 王青云 , 聂建航 , 张文军

材料开发与应用

研究了金红石对1Cr-0.5Mo合金系焊条工艺性能和熔敷金属力学性能的影响.结果表明,金红石对该合金系焊条的工艺性能和熔敷金属力学性能均有较大的影响.随着药皮中金红石加入量的增加,焊条工艺性能得到改善,熔敷金属的强度增加,-20℃夏比冲击功降低.

关键词: 金红石 , 1Cr-0.5Mo , 力学性能 , 工艺性能

Preparation and Aqueous Durability of Sr Incorporation into Rutile TiO2

ZHANG Kuibao , WEN Guanjun , YIN Dan , ZHANG Haibin

武汉理工大学学报-材料科学版(英文版) doi:10.1007/s11595-015-1292-5

关键词:

生长气氛和速度在金红石(TiO2)单晶体生长中的作用研究

毕孝国 , 修稚萌 , 马伟民 , 孙旭东 , 赵洪生 , 郭国友 , 付杰 , 丁千

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.04.040

本文研究了生长气氛和生长速度在焰熔法金红石单晶体生长中的作用,对比了晶体在空气中与在氧气中退火的结果,测定了晶体试样的摇摆曲线和透过率.研究表明:金红石单晶体的生长受炉膛气氛、生长界面温度和生长速度的影响;炉膛气氛决定晶体能否形成,是关键因素;炉膛气氛中的氧分压大于液固界面(即生长界面)处熔体的氧离解压是生长完整晶体的前提条件;晶体在退火过程中消除热应力,但更重要的是通过氧化反应消除氧空位,在氧气氛中退火,可明显缩短退火时间.在所优化的实验条件下制备的晶体,完整性较好,透过率为70～72%,与商用晶体的透过率基本一致.

关键词: 金红石 , 晶体生长 , 焰熔法 , 摇摆曲线

初始压力对气相爆轰制备纳米SnO2的影响

闫鸿浩 , 王胜杰 , 李晓杰 , 吴林松

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.20.025

通过爆轰 H2、O2和 SnCl4的混合气体来制备纳米SnO2是一种新的纳米 SnO2的合成方法。通过XRD、TEM、HRTEM 和纳米激光粒度仪对其晶型、形貌和粒径进行了表征,总结了初始压力对产物的影响。结果表明,合成的纳米 SnO2为纯净的金红石相,且晶粒不存在缺陷。随着初始压力的提高,SnO2的晶粒粒径减小,但颗粒尺寸却变大,颗粒呈球形,出现团聚,分散性变差。

关键词: 气相爆轰 , 纳米SnO2 , 金红石相 , 晶型

Ce掺杂对TiO_2晶型转变的影响

朱振峰 , 张建权 , 李军奇 , 杨冬 , 孙洪军 , 郭丽英

功能材料

以钛酸四丁酯以及六水合硝酸铈为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯的和Ce掺杂的TiO_2粉体,研究了不同掺杂量对TiO_2晶形转变产生的影响.结果表明,Ce离子的掺杂阻碍了TiO_2粒子由锐钛矿型向金红石型的转变,拓宽了锐钛矿型TiO_2的使用温度范围;TiO_2晶粒的尺寸的变化是随着焙烧温度的升高逐渐长大,随掺杂量的增加逐渐减小.TiO_2粉体粒子在锐钛矿型状态下,颗粒分散较为均匀,并且无明显团聚现象.

关键词: 掺杂 , 锐钛矿 , 金红石 , 晶型转变 , 晶粒尺寸

热喷涂制备TiO2光催化涂层研究进展

任坤 , 黄晶 , 贺小燕 , 叶卫平 , 程旭东 , 方丹丹 , 李华

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.04.012

TiO2光催化剂因其利用可持续的太阳光进行光催化反应，在环境保护、医疗卫生等领域具有潜在的应用价值，近年来引起了研究者的广泛关注。目前，颗粒状TiO2催化剂获得了一定的实际应用，但在液相中使用后需要回收，不仅增加了工艺的复杂性，而且提高了设备等成本的投入。负载型催化剂和涂层技术是将TiO2固定在载体上，可有效避免颗粒状催化剂难回收的问题。在众多涂层制备技术中，热喷涂技术可快速高效大面积地制备TiO2光催化涂层，且涂层机械性能优异，喷涂成本低廉，因而使TiO2的工业化制备和应用更具前景。综述了近年来国内外制备TiO2涂层常用的传统热喷涂技术、改进后的液相热喷涂技术和冷喷涂技术，并论述了影响TiO2光催化性能的材料相组分、涂层结构和元素掺杂等因素，总结了相应的性能改进措施，指出了目前TiO2光催化涂层的应用研究存在的问题和研究方向。

关键词: TiO2 涂层 , 光催化 , 热喷涂 , 锐钛矿相 , 金红石相