纳米二氧化钛粉体及薄膜制备的研究进展

本文对近几年有关纳米二氧化钛粉体及薄膜的制备研究进行综述。重点介绍及评述了以无机钛盐和有机钛盐为前驱体制备纳米二氧化钛粉体及利用自组装方法制备二氧钛薄膜的最新研究成果。对今后研究工作的趋势进行了探讨。     

太阳光活性的铁酸铝-二氧化钛纳米复合光催化剂

以共沉淀法制备的铁酸铝和溶胶-凝胶法制备的二氧化钛粉体作为前驱体, 合成了铁酸铝-二氧化钛纳米复合材料, 通过曙红染料和甲基橙的光催化降解来评价该纳米复合材料的光催化活性, 并与单一二氧化钛的光催化性能进行了比较. 实验结果表明: 无论是紫外光还是太阳光的激发下, 铁酸铝-二氧化钛纳米复合材料的光催化活性均优于同样条件下所制备的单一二氧化钛纳米材料, 理想的铁酸铝掺杂浓度分别是1.0%(紫外光)和9.0%(太阳光). 由于在二氧化钛基体中掺入铁酸铝纳米粒子, 既可以促进光生载流子的电荷分离, 又可以使二氧化钛的光响应波长向可见光区域拓展, 提高了太阳能利用率, 从而使其在太阳光下具有更优越的光催化活性.     

高性能黑色纳米二氧化钛材料研究（英文）

二氧化钛是最重要的光电半导体材料之一,纳米二氧化钛作为最重要的光催化剂所面临的巨大挑战是无法吸收可见光而导致太阳能利用效率低下.拓展二氧化钛的光谱响应范围是提高其太阳能利用效率的关键.最近发展的可以有效吸收可见光的黑色二氧化钛受到广泛关注,我们针对黑色纳米二氧化钛材料展开了一系列工作,发展出多种黑色二氧化钛材料的制备方法,获得了太阳能高吸收、高效光催化的材料.本文综合了我们的部分研究工作,概述了所制备黑色纳米二氧化钛的物化性质、制备方法及其应用,并提出了该材料的研究方向.     

高性能黑色纳米二氧化钛材料研究

二氧化钛是最重要的光电半导体材料之一, 纳米二氧化钛作为最重要的光催化剂所面临的巨大挑战是无法吸收可见光而导致太阳能利用效率低下. 拓展二氧化钛的光谱响应范围是提高其太阳能利用效率的关键. 最近发展的可以有效吸收可见光的黑色二氧化钛受到广泛关注, 我们针对黑色纳米二氧化钛材料展开了一系列工作, 发展出多种黑色二氧化钛材料的制备方法, 获得了太阳能高吸收、 高效光催化的材料. 本文综合了我们的部分研究工作, 概述了所制备黑色纳米二氧化钛的物化性质、 制备方法及其应用, 并提出了该材料的研究方向.     

静电纺丝制备二氧化钛复合纳米纤维的研究进展

纳米二氧化钛作为光催化剂与聚合物复合制成纳米纤维,在污水处理、光伏电池、传感器、锂离子电池等领域具有广泛的应用潜力。本文综述了近年来国内外静电纺丝制备二氧化钛纳米纤维的研究现状,重点介绍了不同类型二氧化钛纳米纤维的制备以及贵金属沉积、离子掺杂、半导体复合和表面光敏化等方法对二氧化钛纳米纤维的改性,展望了二氧化钛纳米纤维的发展前景。     

FSM-16沸石和纳米TiO2/FSM-16沸石的合成与光谱表征

二氧化钛纳米相超细粉体由于具有独特的光电性质和良好的化学稳定性, 近年来已引起人们高度重视. 这种粉体是光催化、太阳能转换、精细陶瓷等领域的重要材料, 尤其在废水处理中已得到了普遍应用[1,2]. 但悬浮相二氧化钛具有易失活、易凝聚和难回收等弱点. 就此而言, 近期十分引人关注的分子筛主体-纳米客体复合材料为解决这个难题提供了新的途径. 特别是具有规则孔道结构的中孔沸石分子筛, 由于孔径在纳米级范围内的可调性, 被认为是纳米粒子组装理想的宿主, 为低维材料(量子点、量子线和超晶格等)的特殊物理、化学性质研究提供了有力工具.     

以第一原理研究二氧化钛纳米粒子热动力学性质(英文)

利用第一原理分子动力学研究了二氧化钛纳米粒子(TiO2)n(n=1～6)的热动力性质.使用分子动力学(molecular dynamics)和火焰算法(FIRE algorithm)获得二氧化钛纳米粒子的最低能量结构,再利用密度泛函理论(density functional theory)进一步计算得到更精确的最低能量结构.研究得到二氧化钛纳米粒子的几何和结构的热力学效应.     

纳米二氧化钛光催化材料研究进展

近年来,对纳米二氧化钛光催化材料的研究主要集中在如何提高其光催化效率和开发新的应用领域。在介绍了半导体光催化技术、纳米二氧化钛主要制备方法的同时,从纳米材料复合体系、复杂结构以及晶面诱导等方面列举了最新的提高纳米二氧化钛催化活性的改性方法,最后重点阐述了纳米二氧化钛光催化材料的应用领域和发展瓶颈。     

纳米TiO_2材料对人类健康的环境风险分析

纳米二氧化钛具有卓越的物理化学性能,在环境、医学、电子信息等众多领域得到了广泛的应用.然而,随着纳米二氧化钛材料的广泛应用,它给环境及人类健康带来的潜在风险也开始引起人们的关注.相关研究表明,纳米二氧化钛颗粒或含纳米二氧化钛的材料对某些生物具有明显的毒性作用,且在特定条件下这种毒性作用会加强.本文对目前有关纳米二氧化钛应用中有关环境及健康风险的文献进行了综述,在介绍纳米二氧化钛材料在光催化作用等领域应用的基础上,分析了其对环境及人类健康可能带来的潜在风险,并提出了目前研究中存在的不足及进一步研究的建议.     

低温水热法制备高活性纳米金红石相二氧化钛

采用低温水热法由TiC l3溶液直接制备了纳米二氧化钛,并研究了TiC l3溶液浓度、反应温度以及陈化时间对产物晶相、晶化程度、形貌以及尺寸的影响。结果表明:TiC l3溶液浓度对晶相有较大影响,高浓度下易获得混晶,低浓度下得到纯金红石相。反应温度和陈化时间主要影响产物的晶化程度和晶体的形貌、尺寸,对生成的晶相也有一些影响。在给定的反应条件下,获得了形状规整、尺寸约为15×80nm、晶化程度高的金红石相二氧化钛纳米棒。对甲基橙的光催化降解实验表明,这种金红石纳米颗粒的催化活性与市售纳米锐钛矿相二氧化钛相近。