纳米二氧化钛的研究进展
优质纳米二氧化钛制备研究进展

甘 音高 J 午 拒
V o 1 . 1 8 N o . 5 ( 2 0 1 3 )
优 质 纳 米 二 氧 化 钛 制备 研 究 进展
郁美霞 ’ , 郑小平 , 韩 昕圮 ’
( 1 . 兰州交 通 大学 机 电工 程学 院 , 甘肃 兰 州 7 3 0 0 7 0 ; 2 . 兰州 城 市学 院 , 甘肃 兰州
0 . 引言
制备纳米二氧化钛粉体的研究甚少 , 一般用此方法 制备纳米 二氧化钛薄膜 . Wu G u o s o n g等 同 采 用 电子束蒸 发物理气 相沉 积方法在 A Z 3 1 镁合金 表面沉积 了 T i O : 薄膜 , T i O : 靠电子束 蒸发, 然后沉积在基 片表面形成薄膜 , 蒸发沉积实验 D M D E 一 4 5 0蒸发装置上进行 ,得到 了 3 0 0 n m厚的无定形 T i O : 薄膜 , 获得的 T i O 薄膜结构致密 , 对基体起到了有效 的保护作用. P V D法中应用较多 的还有溅 射法. 其 中磁 控溅 射法是近 几年来发展 的比较热 的制备 T i O : 薄膜 的方法 ,溅射原理 : 以
研究进 展状况 , 分别 对其过程 、 机理及优缺点进行分 析总结 ,
并对纳米 二氧化钛未来 的发展方 向进行展望 .
1 . 物 理 方 法
1 0 n m) 、 纯度高 、 粒度 分布均匀 、 分散性好 的纳米二氧化 钛粉 末, 但是该方 法制得 的粉体产量小 , 成本较高.
1 . 2固相 法
备 了锐钛矿型 T i O : 薄膜 ,随后在石英管炉 内对 T i O : 薄膜样
品进行退火处理 , 得到的 T i O : 薄膜具有 良好的 自洁净性能.
黑色二氧化钛纳米材料研究进展

黑色二氧化钛纳米材料研究进展黑色二氧化钛纳米材料是一种新型的纳米材料,由于其独特的物理、化学和光学性质,近年来备受。
本文将概述黑色二氧化钛纳米材料的制备方法、性能研究及其应用前景,并探讨当前研究的不足和未来需要进一步解决的问题。
黑色二氧化钛纳米材料的制备方法主要有化学气相沉积、液相合成和物理气相沉积等。
其中,化学气相沉积法是通过引入气态反应剂,使反应在催化剂表面进行,从而生成纳米材料。
液相合成法是将钛源、氧源和碳源等混合在溶剂中,通过控制反应条件合成出黑色二氧化钛纳米材料。
物理气相沉积法则是将钛源和氧源在高温下蒸发,然后在低温区快速冷凝,生成黑色二氧化钛纳米材料。
黑色二氧化钛纳米材料的性能主要包括物理性能、化学性能和光学性能。
物理性能方面,黑色二氧化钛纳米材料具有高比表面积、高透光性和良好的热稳定性等。
化学性能方面,黑色二氧化钛纳米材料具有优异的耐酸碱性和化学稳定性,能在广泛的环境条件下保持稳定。
光学性能方面,黑色二氧化钛纳米材料具有宽广的可见光透过范围和良好的紫外线屏蔽性能。
由于黑色二氧化钛纳米材料具有优异的性能,其在众多领域都具有广泛的应用前景。
例如,在光催化领域,黑色二氧化钛纳米材料可以用于降解有机污染物和杀菌消毒。
在太阳能电池领域,黑色二氧化钛纳米材料可以作为透明电极材料,提高太阳能电池的光电转化效率。
在涂料领域,黑色二氧化钛纳米材料可以用于制造高效能涂料,提高涂料的防晒、耐污和耐候性能。
黑色二氧化钛纳米材料作为一种新型的纳米材料,具有优异的物理、化学和光学性能,使其在众多领域具有广泛的应用前景。
然而,目前关于黑色二氧化钛纳米材料的研究仍存在不足之处,例如其制备方法尚需进一步优化以提高产量和纯度,同时其应用领域也需要进一步拓展。
未来,研究人员需要进一步解决这些问题,同时深入研究黑色二氧化钛纳米材料的潜在应用价值,为其在更多领域的应用奠定基础。
合成纳米二氧化钛的方法很多,主要包括物理法、化学法以及生物法。
纳米二氧化钛的制备及其应用研究进展

纳米二氧化钛的制备及其应用研究进展摘要:纳米二氧化钛作为一种重要的功能性材料,在光催化、电池、光电器件等领域具有广泛的应用潜力。
本文对纳米二氧化钛的制备方法进行了综述,并探讨了其在不同应用领域的研究进展。
主要包括溶胶-凝胶法、水热法、气相法等一系列制备方法及其优缺点,以及纳米二氧化钛在光催化、电池和光电器件等领域的应用前景。
最后,总结了现有研究中存在的问题,并展望了未来纳米二氧化钛在各个领域的发展趋势。
1. 引言纳米二氧化钛作为一种重要的半导体材料,因其独特的物理、化学性质而受到广泛关注。
其具有高比表面积、优异的光电催化性能、良好的化学稳定性、可控的光吸收能力等特点,使其在光催化、电池、光电器件等领域有着广泛的应用潜力。
在实际应用中,纳米二氧化钛的功能和性能往往与其结构和制备方法密切相关。
因此,研究纳米二氧化钛的制备方法及其应用是目前材料科学和化学领域的热点之一。
2. 纳米二氧化钛的制备方法2.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的纳米二氧化钛制备方法。
该方法通过将金属前驱物溶解在有机或无机溶剂中,生成溶胶,然后通过控制溶胶的凝胶过程,形成纳米二氧化钛颗粒。
由于溶胶-凝胶法制备过程相对简单、可控性强,使得纳米二氧化钛的晶粒尺寸和形貌可以通过控制溶胶的成分、浓度、PH值等条件来调节。
然而,溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛的缺点是制备周期长,需要较高温度和长时间的热处理。
2.2 水热法水热法是一种采用高温高压水作为反应介质,将金属前体转化为纳米二氧化钛的制备方法。
水热法可以在相对较低的温度下制备出高度结晶的纳米二氧化钛颗粒,其晶形和晶面可通过调节反应温度和时间来控制。
由于水热法制备过程相对简单,且无需添加昂贵的添加剂,因此被广泛应用于纳米二氧化钛的制备。
2.3 气相法气相法是指将气体或气态前体转化为纳米二氧化钛的制备方法。
传统的气相法将有机金属化合物蒸汽通过热分解或水解,控制反应条件,形成纳米二氧化钛颗粒。
纳米二氧化钛的性质及应用进展

二、纳米二氧化氧化钛在光学领域具有广泛的应用,其中最具代表性的是光催化。纳 米二氧化钛在紫外光下能够高效降解有机污染物,如挥发性有机物、染料、农药 等。通过光催化反应,这些污染物可以被分解为无害的二氧化碳和水,从而达到 净化环境的目的。此外,纳米二氧化钛还可以用于光电催化制氢、太阳能电池等 领域。
一、纳米二氧化钛的性质
纳米二氧化钛是一种白色粉末,具有高透明度、高分散性和低能耗等特点。 其晶体结构包括锐钛矿型和金红石型两种,前者具有较好的光催化性能,后者则 具有较高的稳定性和耐候性。纳米二氧化钛的制备方法主要包括化学气相沉积、 液相法、溶胶-凝胶法等,其中最为常用的是液相法。
纳米二氧化钛具有优异的光学性能,其带隙能约为3.2 eV,对应于紫外光的 吸收波长范围。因此,纳米二氧化钛在紫外光下具有高效的光催化性能,可用于 降解有机污染物、抗菌消毒等领域。此外,纳米二氧化钛还具有较好的化学稳定 性和耐候性,使其在室外环境下仍能保持较高的活性。
六、结论
纳米二氧化钛作为一种重要的无机纳米材料,由于其独特的物理化学性质, 在光学、电子、医药等领域具有广泛的应用前景。本次演示对纳米二氧化钛的应 用研究进展进行了详细探讨,总结了其研究现状、成果与不足,并指出了未来的 研究方向。随着纳米技术的不断发展和新材料领域的不断创新,相信纳米二氧化 钛在未来将会在更多领域得到广泛应用,为人类社会的发展和进步做出贡献。
然而,纳米二氧化钛的应用仍存在一些问题和不足之处。首先,其制备过程 较为复杂,需要严格控制制备条件,以保证其结构和性能的稳定性。其次,纳米 二氧化钛的应用过程中可能存在一定的环境风险,需要加强对其生态毒理学的研 究和控制。最后,纳米二氧化钛的大规模生产和应用还需要进一步完善产业链和 市场推广。
结论
纳米二氧化钛/聚丙烯酸酯复合乳液的研究进展

纳米二氧化钛/聚丙烯酸酯复合乳液的研究进展对纳米二氧化钛/聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法进行了综述,并对其存在的问题和未来的发展前景进行了展望。
标签:纳米二氧化钛;聚丙烯酸酯;复合乳液;研究进展1 前言聚丙烯酸酯乳液具有良好的成膜性、透明性和耐候性以及优良的力学性能,可用作涂料、胶粘剂、油墨等[1]。
但是聚丙烯酸酯乳胶膜高温发黏、低温变脆、硬度和耐水性较差等缺陷,一定程度上限制了其应用。
通过在聚丙烯酸酯乳液中引入无机纳米二氧化钛(n-TiO2),制备纳米TiO2/聚丙烯酸酯复合乳液,可有效提高聚丙烯酸酯乳胶膜的耐热性、耐水性、力学性能等。
由于纳米二氧化钛的表面能高,与聚丙烯酸酯的相容性差,难以分散,从而影响聚丙烯酸酯乳液性能及乳胶膜性能的提高。
国内外研究者通过多种方法来制备n-TiO2/聚丙烯酸酯复合乳液,以期获得具有优良性能的复合乳液,并已取得了较大进展。
按照在制备过程中有无化学反应发生,可将n-TiO2/聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法分为物理法和化学法,而化学法又可细分为原位分散聚合法、溶胶-凝胶法和溶胶-原位聚合法。
本文主要针对近年来n-TiO2/聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法进行了综述。
2 物理法物理法,即机械共混法,主要是通过搅拌、研磨和震荡等物理方法,将n-TiO2分散于聚丙烯酸酯乳液中的方法。
直接将n-TiO2分散到聚丙烯酸酯乳液中,容易发生团聚,通常需要外加助剂或偶联剂对其进行表面改性,才能获得较好的效果。
王全杰等[2]在n-TiO2颗粒分散液中加入适量的六偏磷酸钠作分散剂,再与丙烯酸甲酯乳液共混,制备了n-TiO2/聚丙烯酸酯复合乳液。
研究发现,n-TiO2并未发生团聚,且n-TiO2颗粒与聚丙烯酸酯乳胶粒之间存在一定程度的结合,并稳定分布于胶乳粒之间。
张旭昀等[3]将硅烷偶联剂改性后的纳米TiO2悬浮液加入到聚苯乙烯/丙烯酸酯乳液中,配以各种助剂,制备出n-TiO2/苯丙复合水性涂料。
水热法制备纳米二氧化钛材料研究进展

机 材料处理的一种有 效方法 ,具 有操作 工艺简 单 ,条 件易 控制 ,制备产物纯度高 、分散性好 ,成本较低 ,环境友 好 ,
便 于实现工业化等优 点 ,且无 需后续 的煅烧 过程 ,从 而可 以有效避免材料之 间团聚现象 的 出现 。近年来 溶剂热 法 的 研 究也越来越广泛 ,它 是水热 法的一 种延伸 工艺 ,与水热
出优 良的制备 方法 ,从而 获得 晶型好 、分 散 度高且催 化性
能优异 的纳米 二氧化钛材料一直是光催化 材料 的发展趋势 。 目前国内外 制备 T 的方 法多种 多样 ,主要分 为气相
染料敏化太 阳能 电池_ 1 、传感 器[ 1 、生物 应用[ 1 ] 等 方面
显示 了广阔 的应用前景 ,成为学者们重点研究对象之一 。 自1 9 9 8 年K a s u g a 等[ 4 ] 首次采用水热法成功制备出直径
h t t p :/ / wu . c v . c ma s t e q . C O ' t n・ 5 ・
用研究 已非常普 遍。本 文着 重选 取水热 法制 备一 维及 二维 T i 纳米材料的相关研究进行总结,介绍不 同形貌 T 的特
性及应用,并展望该领域今后的研究方 向。
管 。该法制备的纳米管形态结构通常受到前 驱体粒 径、水热
温度和 时间 、碱 液类 型 和浓 度 、酸洗 浓度 等 因素 的影 响 。
中国材料科技与设备 ( 双月 刊)
水热法制备纳米二 氧化钛材料研究进展
2 0 1 3年 ・ 第 3期
水 热 法 制 备 纳 米 二 氧 化 钛 材 料 研 究 进 展
王 玲
( 杭州市特种设备检测 院 ,浙 江 杭州 3 1 0 0 0 3 )
纳米二氧化钛的应用研究进展

太阳光中的紫外线波长短,蕴含着很强的能量, 因而破坏力巨大,人体长时间接受紫外线照射,会使 皮肤受到伤害,轻者晒伤皮肤,重者产生炎症乃至皮 肤癌。纳米二氧化钛除了能透过可见光,还对紫外 线有反射、散射和吸收作用。实验已经证明,纳米二 氧化钛对紫外线有阻隔作用,在中波区以吸收为主, 在长波区以散射为主。对纳米二氧化钛来说,粒径 为10 nm〜60 nm屏蔽紫外线的效果最佳,因此添 加到化妆品中的纳米二氧化钛要求粒径就处在这个 范围,另外,纳米二氧化钛的分散性、透明性等性能 对屏蔽紫外线也有一些影响。纳米二氧化钛没有毒 性、性质稳定,不会对皮肤造成刺激,添加到化妆品 中防晒效果良好[⑶。纳米二氧化钛的优良特性,使 其在化妆品行业中广泛应用,很受青睐,潜力巨大。 2.4光催化降解污染物
1纳米材料的结构及性质
1.1化学反应性质 纳米材料的粒径为纳米级,性质非常活泼,有很
纳米二氧化钛研究现状

纳米二氧化钛研究现状论文导读:综述了纳米TiO2的特性,包括纳米级TiO2常见的三种结构,化学稳定性及热稳定性等方面性质。
重点综述了纳米TiO2常见制备方法,包括气相法、液相法。
并讨论了液相法和气相法合成纳米级TiO2粉体的优缺点。
关键词:纳米TiO2,气相法,液相法0.前言二十世纪纳米技术兴起并迅速发展,由于纳米材料的独特性质使它在科学技术领域占据重要地位。
我们把粉体粒径小于100nm的粉体称作纳米粉体。
纳米粉体具有宏观块材所没有的奇特性质,如量子尺寸效应,宏观隧道效应等。
这些奇特的性质决定了纳米粉体的广阔运用前景。
纳米粉体中纳米TiO2粉体目前在能源、化工、冶金、半导体材料、光催化材料、太阳能的储存与利用、光化学转换、精细陶瓷等方面得到广泛应用,所以合成纳米TiO2已经成为人们广泛关注的热点。
纳米TiO2的制备方法有气相法、液相法。
此两种方法各有其优缺点。
气相法制备的TiO2纳米粒径小,单分散性好但能耗大,成本较高。
与气相法相比液相法制备纳米TiO2方法简单、易操作、成本低,但制备的TiO2纳米形貌不易控制。
本文综述了近年来制备纳米TiO2的常见方法,客观的分析和评价了各种方法的优缺点。
1.纳米TiO2的性能纳米TiO2有白色和透明状的两种颗粒,常见的TiO2粉体有金红石、锐钛矿、板钛矿等3种晶型。
其中金红石和锐钛矿是四方晶系,板钛矿是正交晶系。
纳米TiO2化学性能稳定,常温下几乎不与其它化合物反应,不溶于水和稀酸,在一定条件下微溶于碱和热硝酸,纳TiO2热稳定性也比较好。
纳米TiO2的一个显著特点是他具有半导体性质,它的禁带宽度较宽,其中锐钛矿为3.2eV,金红石为3.0eV,当吸收一定波长的光子后价带中的电子就会被激发到导带,形成带负电的高活性电子e-,同时在价带上产生带正电的空穴h+。
2. 纳米TiO2的制备方法2.1 气相法2.1.1 气相氢氧焰水解法该法[1]是以精制的氢气、空气、氯化物(TiCl4)蒸气为原料。
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纳米二氧化钛的研究进展
摘要】纳米科技是20世纪末逐步发展起来的新兴学科,为21世纪最具有科研
前途的领域。
纳米技术的应用,有可能使各国在世界经济中的地位发生重新排列,成为世界大国争夺的战略制高点。
首先研究和发展纳米技术的国家将成为未来科
技引领者。
【关键词】纳米技术纳米二氧化钛
【中图分类号】R2 【文献标号】A 【文章编号】2095-7165(2015)10-0196-01
纳米二氧化钛又叫超微细二氧化钛,它是一种新型无机化工材料具有:很大
的比表面积、表面原子数、表面能和表面张力等特点,随着其粒径的下降而急剧
增加;其表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应及量子尺寸效应等导致了纳
米微粒的磁、热、光、敏感特性以及表面稳定性等较常规粒子有很大的区别[1.2。
3]。
1 纳米二氧化钛的抗菌性研究
二氧化钛的光催化杀菌机理和光催化降解有机物污染物很类似。
二氧化钛在
受到大于它带隙能的光照射时,电子就能价带激发到导带,产生电子-空穴对,这
些电子-空穴对与它表面上吸附的H2O或者OH-反应后,生成具有强氧化性的羟
基自由基(·OH)和超氧负离子(O2-)。
而这些基团能够穿透细菌的细胞壁,破坏细
菌的细胞膜结构,阻止细菌体内成膜物质的传输,阻断细菌内呼吸系统和电子传
输系统,从而能够有效地杀灭细菌。
而且羟基自由基还可以降解细菌所产生的毒素,防止内毒素所引起二次感染。
Kikuchi等[4]经过实验发现在紫外灯照射下TiO2 纳米管阵列光催化剂具有非常好的杀灭病毒、大肠杆菌以和癌细胞等,对人的身
体及生活有害物体。
Kang等[5]使用CdS和Pt来修饰TiO2纳米管结构,从中得到
纳米材料的三元复合体系,其在光照下对大肠杆菌具有高效的杀菌作用。
2 二氧化钛光在骨科的研究进展
人工关节置换术以后的假体周围感染的治疗很棘手,由于感染组织周围缺乏
血管和关节屏障等等因素,为了骨关节处达到一定的药物浓度,往往需要使用较
高剂量和较长时间的全身性抗生素。
随之而来的将会出现抗生素对全身各个器官
的毒副作用。
处于这种考虑,抗生素的局部应用作为全身使用的补充和辅助已被
广为接受。
而传统的骨水泥混合抗生素的使用就是最常用的手段[6.7.8]。
虽然选择抗生素骨水泥是目前公认针对人工关节假体周围感染预防和治疗的
标准方法[9],但是抗生素骨水泥的使用有着如不稳定的动力学表现、导致局部的
毒性反应、导致细菌耐药性的出现及加重细菌感染等许多缺陷[10.11.12]。
某些学
者甚至认为在解决人工关节术后感染这个难题中,术前使用抗生素、加强手术室
抗菌能级、手术技术的提高、假体形态的更好的设计等等不能起到太大的作用[13.14]。
随着内植物的抗菌素修饰实验的不断完善和优化,目前认为解决内植物
感染的最终解决方案是从植入物材料的源头来预防治疗感染[15]。
3 二氧化钛光在肿瘤治疗中的研究进展
人类从20 世纪90 年代就开始了纳米二氧化钛应用于抗肿瘤治疗研究。
光照
条件下,纳米二氧化钛粒子具有较高的氧化还原能力,具有分解组成微生物的蛋
白质能力,从而能够杀死微生物。
利用二氧化钛的这一特性,将其用于癌细胞治
疗的试验便开始了[16],结果表明在紫外光照射10min后,纳米二氧化钛颗粒能
够杀死全部的癌细胞。
4 小结
随着纳米技术的逐渐发展,我们在日常生活中接触纳到米材料和技术的机会
也会越来越来多。
而纳米材料由于其特殊的结构特性,如小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等,让它在材料、化工、电子、生物、医学等
各个领域都有了广泛的应用。
而在众多应用中,生物纳米材料目前已经成为了国
际上的研究热点,在医药、疾病诊断等方面得到了越来越多的重视。
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