收藏本站
《济南大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

TiO_2微球的调控合成与表征

李蕊  
【摘要】:TiO_2具有良好的白度、消色力、遮盖力等特点,在涂料、光催化剂、化纤、陶瓷、无机填料等有着广泛的应用。将TiO_2粉体制成球形,可提高TiO_2粉体的流动性和分散性,改善其使用效果。基于钛醇盐水解、缩聚反应的溶胶-凝胶法是广为采用的制备TiO_2粉体的途径。但钛醇盐极易水解,这为控制TiO_2粉体的形貌、分散性等造成困难。如何控制钛醇盐的水解速度是制备球形TiO_2的难点。采用非水性溶剂、反应活性较低的钛源,或通过酯化反应产生的水来提供钛醇盐水解所需要的水来降低钛醇盐的水解速度是制备二氧化钛微球的可用手段。 实验以钛酸四丁酯和钛酸异丙酯为钛源,通过溶剂蒸发法制备了二氧化钛微球。研究了醇种类、醇用量、水钛比及电解质对二氧化钛微球的形成、形貌及晶相等的影响,采用扫描电镜、X射线衍射、差热-热重分析等手段对二氧化钛微球的形成、形貌与晶相进行了详细研究,并对二氧化钛微球的形成机理进行了初步探讨。测定了所得二氧化钛微球的光催化降解有机物的效果。 组成不同的钛酸四丁酯-乙醇-水反应液经搅拌、自然蒸发、干燥、煅烧可制得粒径为0.5μm~1μm的锐钛矿或金红石型二氧化钛微球。扫描电镜观察证实这些微球是由粒径为几十个纳米的小颗粒自组装而成。实验结果显示,随着水钛摩尔比的增加,微球的尺寸减小;当水钛比由0.3增加至0.5时,微球的分散性有所提高,水钛比超过0.8时,微球团聚严重。水钛比为0.5时,醇用量对二氧化钛微球的形成有重要影响。当醇水比为168和280时才有二氧化钛微球形成。实验还研究了上述反应体系中加入不同浓度的Nacl溶液对二氧化钛微球分散性的影响。结果表明,当Nacl溶液的浓度小于1mol/L时,有助于提高二氧化钛的分散性,当Nacl溶液的浓度增加至4mol/L时,体系中没有球形二氧化钛微球生成。光催化实验结果表明,分散性较好的二氧化钛微球对甲基橙有较好的降解效果。 研究表明,醇种类对钛酸异丙酯水解、缩聚制备二氧化钛微球有显著影响。甲醇和乙醇为溶剂时不能形成二氧化钛微球,而在正丙醇和异丙醇中有少量二氧化钛微球形成,但团聚较严重;在正丁醇和正戊醇中生成的二氧化钛微球的分散性较好。 在异丙醇体系中,随着水钛比的增加,颗粒越来越小,当水钛比增加至4时,体系中没有成球;而醇用量的增加产生的效果正好相反。 在正丁醇和正戊醇体系中适当增加水钛比,有利于二氧化钛微球的形成。随着醇用量的增加,小粒径球的数量逐渐增多。钛酸异丙酯在丁醇体系中的水解产物随着煅烧温度的升高,结晶效果越来越好,经历了从无定型向锐钛矿的转变以及由锐钛矿向金红石的转变。对比分析显示,金红石相二氧化钛光催化降解罗丹明6G的效果优于锐钛矿相的。
【学位授予单位】:济南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.1

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李大成,周大利,刘恒,张萍,张云,龚家竹;纳米TiO_2的应用[J];四川有色金属;2002年04期
2 顾冬林;王旭;于雷;陈嘉兴;;溶胶-凝胶法制备TiO_2粉体的研究[J];兵器材料科学与工程;2010年01期
3 徐志兵;魏先文;;TiO_2空心微球的制备及其表征[J];电子显微学报;2006年03期
4 单兴刚;张国栋;;TiO_2光催化空气净化研究[J];化学工程与装备;2010年03期
5 高伟,吴凤清,罗臻,富菊霞,王德军,徐宝琨;TiO_2晶型与光催化活性关系的研究[J];高等学校化学学报;2001年04期
6 董庆华;半导体光催化[J];感光科学与光化学;1993年02期
7 张剑峰,郑强,高长有,益小苏;溶胶─凝胶法制备高分子/无机复合材料[J];功能材料;2000年04期
8 李晓平,徐宝琨,刘国范,吴凤清;纳米TiO_2光催化降解水中有机污染物的研究与发展[J];功能材料;1999年03期
9 黄晖,罗宏杰,杨明,刘江;水热沉淀法制备TiO_2纳米粉体的研究[J];硅酸盐通报;2000年04期
10 王丽颖,崔海宁,曾广赋,席时权;二氧化钛纳米微晶的制备及性质的研究[J];光谱学与光谱分析;1997年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 余火根;纳米二氧化钛光催化材料的可控制备与光催化活性[D];武汉理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 尹建波;二氧化钛微球材料的制备研究[D];陕西师范大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张平,李大成,陈朝珍,全学军,刘恒;攀枝花钛资源综合利用与深度加工[J];四川有色金属;1995年04期
2 李大成,周大利,刘恒,张萍,陈朝珍,全学军;略论二氧化钛的高性能化和高功能化(上)[J];四川有色金属;2001年03期
3 李大成,周大利,刘恒,张萍,张云,龚家竹;纳米TiO_2的特性[J];四川有色金属;2002年03期
4 李大成,周大利,刘恒,张萍,张云,龚家竹;纳米TiO_2的应用[J];四川有色金属;2002年04期
5 冉璟,张萍,李哲,王德璟;屏蔽紫外线纳米TiO_2/ZnO复合粉体的性能及制备[J];四川有色金属;2005年03期
6 刘长坤;孙作凤;吴健春;张玉波;宋庆功;黄婉霞;;纳米TiO_2+SiO_2改性外墙涂料的耐候性研究[J];四川建筑科学研究;2006年04期
7 吴缨,李光顺,徐强,徐洪耀;硫氰酸铁铵-氯仿体系光度法测定聚乙二醇[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年05期
8 吴正翠,邵明望,孙益民;微波辐照下聚苯乙烯/银核壳复合粒子的制备[J];安徽化工;2001年05期
9 信欣,李兆波;纳米TiO_2光催化性能及在水处理中的应用[J];安徽化工;2003年06期
10 蒋利民;胡文斌;张翠成;陈春年;;多重乳液法制备空腔状纳米二氧化钛[J];安徽化工;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨斯棋;徐竟成;李光明;黄翔峰;莫子祥;;钛白粉生产过程三洗废水的膜过滤处理研究[A];上海市化学化工学会2011年度学术年会论文集[C];2011年
2 王玲;王炜;陶杰;陶海军;;不同处理方式阳极氧化TiO_2膜对光催化性能的影响[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
3 肖红艳;牟俊莉;陈衍夏;施亦东;;TiO_2/MMT复合光催化材料的制备及吸附降解性能[A];中国化学会第28届学术年会第17分会场摘要集[C];2012年
4 成国祥;章家泉;唐懿;沈锋;姚康德;;微乳液模板法制备无机/有机纳米复合微粒[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
5 李晓杰;欧阳欣;闫鸿浩;;环境温度对空气氢气爆轰系统气相合成纳米TiO_2的影响[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
6 赵丽宁;黄翔;杨建忠;狄育慧;;纳米光催化活性碳纤维净化空气初探[A];第四届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2004年
7 姜华;周海燕;;纳米材料在纺织上的应用[A];第四届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2004年
8 郭广生;甄志超;俞行;;无机纳米材料的改性研究及其在纺织工业中的应用[A];第四届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2004年
9 冉东凯;储德清;;纳米二氧化钛在功能纺织品中的应用[A];第八届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2008年
10 薛寒松;李华基;陈永盛;;纳米二氧化钛光催化性能的研究进展及应用前景[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡坤宏;纳米二硫化钼的形态可控合成及其催化与润滑性能研究[D];合肥工业大学;2010年
2 刘海津;新型掺杂二氧化钛纳米管光催化材料的制备及其光催化性能的研究[D];河南师范大学;2010年
3 邹巍巍;有机物表面修饰二氧化钛光催化剂的制备、表征和应用[D];华东理工大学;2011年
4 童天中;晶相可控纳米TiO_2微球的制备、表征及其金属改性研究[D];华东理工大学;2010年
5 于笑潇;分等级纳米复合光催化材料的制备及其光催化性能研究[D];武汉理工大学;2010年
6 张军;复合金属硫化物光催化剂的制备及其可见光活性研究[D];武汉理工大学;2010年
7 王韵芳;钛硅复合氧化物的制备及在微污染水处理中的应用研究[D];太原理工大学;2011年
8 梁生荣;纳米磺酸钙镁复合清净剂的合成、性能与机理研究[D];西北大学;2011年
9 朱正如;尖晶石结构光催化剂的制备与降解甲苯性能研究[D];大连理工大学;2011年
10 王雅文;纳米TiO_2的低温合成及光催化性能研究[D];华中师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 庞宇;纳米TiO_2的表面改性及其对聚氨酯涂层耐蚀性能的影响[D];南昌航空大学;2010年
2 刘东方;自清洁保健型建筑涂料的制备及其性能的研究[D];长春理工大学;2010年
3 朱曜峰;碳纤维负载TiO_2复相光催化材料的研究[D];浙江理工大学;2010年
4 万伟;D5反胶束体系的制备及其在活性染料染色中的应用[D];浙江理工大学;2010年
5 李霄;过渡金属氧化物、硫化物纳米结构的形貌控制及性能研究[D];浙江理工大学;2010年
6 李叶青;TiO_2的负载及其对染料废水光降解研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 刘婷;凝结水中微量汽轮机油的光催化降解及测定方法的研究[D];长沙理工大学;2010年
8 顾松涛;稀土—氮共掺杂TiO_2的制备及其光催化性能研究[D];中国海洋大学;2010年
9 徐超;氧化锌的制备、改性及其光催化性能的研究[D];中国海洋大学;2010年
10 鲁统雷;NBT陶瓷粉体的水热合成及其形貌影响因素的研究[D];中国海洋大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李大成,周大利,刘恒,张萍,张云,龚家竹;纳米TiO_2的特性[J];四川有色金属;2002年03期
2 鹿院卫;马重芳;王伟;李文彩;;纳米光催化杀菌技术研究进展[J];北京工业大学学报;2006年07期
3 田秀兰;;纳米二氧化钛的合成及其在环保领域的应用[J];节能与环保;2006年08期
4 于向阳,程继健,杜永娟;TiO_2光催化抗菌材料[J];玻璃与搪瓷;2000年04期
5 刘宏英,李春俊,李凤生;易燃易爆材料超细粉碎技术及设备研究新进展[J];爆破器材;1999年02期
6 曹志峰,张希艳,赵志强,张卫,詹祖盛,熊万荣;载体用多孔玻璃珠的研制[J];长春光学精密机械学院学报;1998年03期
7 谢茂松,陶龙骧,郭燮贤;Pt/TiO_2催化剂上金属-担体强相互作用的研究[J];催化学报;1982年04期
8 邵昌平,潘力,杨秀芝;TiO_2粉末上氮的光催化还原反应和TiO_2粉末晶型的影响[J];催化学报;1990年01期
9 陈颖,王宝辉,张海燕,董佐强;纳米级TiO_2光催化氧化聚丙烯酰胺[J];催化学报;1999年03期
10 戴清,郭妍,袁春伟,奚荣彪,林保平;二氧化钛多孔薄膜对含氯苯酚的电助光催化降解[J];催化学报;1999年03期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 冀志江;电气石自极化及应用基础研究[D];中国建筑材料科学研究院;2003年
2 陈俊水;纳米二氧化钛光催化及其在污水处理与分析检测中的应用研究[D];华东师范大学;2004年
3 张留学;具有光催化活性的纳米TiO_2复合抗菌纤维的低温制备及性能研究[D];兰州大学;2006年
4 李芳柏;改性二氧化钛的制备、表征及其在光催化处理染料废水中的应用[D];华南理工大学;1999年
5 周明华;介孔二氧化钛光催化剂的制备、表征及性能研究[D];武汉理工大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘献明;尹卫东;苗少斌;;TiO_2微球的水热法制备及其形成机理[J];化工中间体;2011年04期
2 国伟林,王西奎;负载型纳米二氧化钛的液相沉积法制备及性能研究[J];化工技术与开发;2004年05期
3 国伟林,王西奎;二氧化钛/微球光催化剂的溶胶-凝胶法制备与性能研究[J];化学推进剂与高分子材料;2004年02期
4 姜勇,张平,刘祖武,尹付成,黄舸;TiO_2纳米晶的制备[J];材料科学与工程学报;2003年03期
5 徐杨群;云母薄片表面TiO_2沉积的结晶过程[J];钛工业进展;1996年03期
6 彭峰,任艳群,雷建光;纳米TiO_2的制备与光催化降解苯酚性能[J];现代化工;2002年S1期
7 崔爱莉,王亭杰,金涌,肖帅刚,盖旭东;TiO_2表面包覆SiO_2和Al_2O_3的机理和结构分析[J];高等学校化学学报;1998年11期
8 马登军;光化学水解法制备纳米级TiO_2微胶粒[J];河北建筑工程学院学报;1999年04期
9 郭淑芝,胡胜,孟祥滨;新型加氢裂化催化剂中TiO_2的测定[J];黑龙江石油化工;2000年04期
10 唐子龙,张俊英,成哲,张中太;纳米金红石型TiO_2的低温制备[J];功能材料;2002年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘刚;张鹏;徐瑞芬;胡伟康;;纳米TiO_2粉体抗菌、抗病毒性能研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
2 胡志强;张晨宁;刘丽红;;色素增感太阳电池多孔TiO_2薄膜研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
3 辛柏福;任志宇;胡海媛;张相育;付宏刚;;Ag-TiO_2表面态及光生载流子传输与光催化活性的关系[A];2004年全国太阳能光化学与光催化学术会议论文集[C];2004年
4 刘鸿;李芳柏;李湘中;;有机物在TiO_2微球表面上的强吸附对其光催化降解动力学模型的影响[A];2004年全国太阳能光化学与光催化学术会议论文集[C];2004年
5 周青;常云虹;张成孝;;溶胶-凝胶法制备Co~(2+)掺杂纳米TiO_2及其光催化性能的研究[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年
6 张云霞;李广海;张立德;;二氧化钛介孔球[A];中国颗粒学会2004年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议文集[C];2004年
7 张文爽;李新勇;曲振平;;模板法制备的TiO_2微球对多环芳烃的光催化降解[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
8 昝菱;王松林;田丽红;;纳米TiO_2固相光催化降解废弃聚乙烯[A];2004年全国太阳能光化学与光催化学术会议论文集[C];2004年
9 高基伟;杨辉;;采用改性纳米TiO_2制备高耐洗刷乳胶涂料[A];全国第三届溶胶—凝胶科学技术学术会议论文摘要集[C];2004年
10 刘媛媛;潘纲;;染料中间体H-酸在TiO_2上的吸附及光催化降解机理[A];中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;2004年二氧化钛市场将出现强劲反弹[N];中国石油报;2003年
2 文欣;世界二氧化钛市场恢复性增长[N];中国化工报;2003年
3 肖化;全球二氧化钛市场需求强劲[N];中国化工报;2004年
4 李港;全球二氧化钛货紧价升[N];国际商报;2003年
5 记者刘其丕 李晓飞;二氧化钛晶化液项目在津投产获专利[N];中国有色金属报;2010年
6 中塑;亚洲塑料用二氧化钛需求增长最快[N];国际商报;2003年
7 张海波;日本市场二氧化钛供不应求[N];中国化工报;2000年
8 李菊香;杜邦宣布提高二氧化钛价格[N];中国石化报;2004年
9 本报记者 邢远翔 通讯员 胡延滨;中药微球介入疗肝癌[N];健康报;2000年
10 文言;国内最大短流程直接还原二氧化钛项目将投产[N];中国有色金属报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王侃;负载型TiO_2催化剂可见光降解染料污染物的研究[D];浙江大学;2004年
2 马寒冰;纳米复合绝缘材料设计、制备及耐变频性研究[D];上海大学;2004年
3 赵斌;特殊形貌TiO_2/钛酸盐纳米材料的合成与生成机理[D];华东理工大学;2011年
4 周民杰;纳米TiO_2涂层及其复合涂层的制备与光阴极保护性能研究[D];华南理工大学;2010年
5 张代生;上转换微纳米晶@TiO_2核/壳结构红外光催化材料的制备和表征[D];吉林大学;2011年
6 张向超;掺杂TiO_2薄膜的制备、表征及性能[D];中南大学;2010年
7 昝菱;纳米晶二氧化钛的制备及其光催化性能研究[D];武汉大学;2004年
8 张琦;单分散功能聚合物微球的研究[D];天津大学;2010年
9 刘哲鹏;阿莫西林粘膜粘附微球研究[D];复旦大学;2004年
10 荣宇;电泳显示材料及器件的研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李蕊;TiO_2微球的调控合成与表征[D];济南大学;2011年
2 孙建永;纳米—高频脉冲光技术靶向治疗肾癌的实验研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2006年
3 邱晓清;聚苯乙烯/纳米TiO_2复合粒子的制备及聚苯乙烯胶体晶的研究[D];武汉大学;2004年
4 张元晶;玻璃表面纳米TiO_2膜的制备及其光催化性能研究[D];北京化工大学;2002年
5 王祖鹓;TiO_2光催化剂的制备、表征及性能研究[D];天津大学;2003年
6 王素梅;纳晶TiO_2薄膜的制备及其半导体性能的研究[D];天津大学;2004年
7 周秀文;TiO_2光催化剂的改性研究[D];中国工程物理研究院;2004年
8 陈华圣;纳米氧化钛光催化氧化处理焦化工业废水[D];武汉科技大学;2004年
9 辉永庆;TiO_2及其复合光催化剂的制备以及对SO_2、NO的催化降解研究[D];四川大学;2004年
10 赵浪;高活性纳米TiO_2抗菌材料制备及应用研究[D];四川大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026