二氧化钛纳米管的研究进展
TiO2纳米管的研究进展
ｍｉｒ ｅｅｔｏ ｉｓ ｐ ｌ ｄｃ ｔ ｌｓｓａ ｄ ｐ ｏｏ ｌｃｒｃｔａ ｓｔ ｎ ｉ ｅ ｅ ｔｙ ａ ｓ Ｒｅ ｅｒ ｈ ｓｏ ｈ ｒ ｐ ｒｔ ｎａ ｄａ ｐｉ ｃｏ ｌｃｒ ｎｃ ，ａ ｐｉ ａａｙ ｉ ｎ ｈ ｔ ｅｅ ｔｉ ｒ ｎ ｉｉ ｒｃ ｎ ｅ ｒ． ｅ ｏ ｎ ｓ ａｃ ｅ ｎｔ ｅｐ ｅ ａａｉ ｎ ｐ ｌ ｏ —
摘要
近年来管状结构的纳米 ＴＯ 在微电子、 ｉ２ 应用催化和光电转化等领域展现 出良好的应用前景， 对其制备
技术和应用研 究 已成为 多学科研 究的热点。主要 综述 了 Ｔ０ 纳米 管的最新 研 究进 展情 况以及发展 现状 ， 绍 了其 ｉ２ 介 制备方 法、 彤貌 、 晶体结构 、 形成机理及应 用前景 。 关键词 二氧化钛纳米管 水热法 模板法 阳极氧化
１２ 湿化 学法 ．
湿化学法所制得的 Ｔ０ 为多层纳米结构 ， ｉ２ 其中水热合成
维普资讯
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１８・ ０
材料导报
２０ 年 １ 月第 ２ 卷专辑 Ⅶ ０６ １ ０
ＴＯ 纳米 管 的研 究进 展 ｉ２
郭孟狮 杨靖 华。周 心艳 ，Байду номын сангаас，
（ 西安交通大学应用化学系， １ 西安 ７０ ４ ； 哈尔滨工业大学航天学院， １０９ ２ 哈尔滨 １００） ５０ １
１１ 模 板 法 ．
该法利用结构基质作为模板合成 通过合成适宜尺寸和结
构 的模板 为主体 ， 利用物理或化学方法 向其 中填充各种金属 、 非 金属 或半导体材料 ， 而获得所 需特定尺 寸和功 能 的客体纳米 从 结构 阵列 Ｂｉ ａ 】 ｒ ｄ 等［以多孔 氧化铝 （Ａ ） ｎ ］ ｆ Ａ 膜为模板 ， 用溶胶凝一 ’ 利 胶
绿色建筑光催化材料二氧化钛研究进展
绿色建筑光催化材料二氧化钛研究进展随着社会经济的发展和人们对环境保护意识的提高，绿色建筑已成为一种趋势。
绿色建筑是一种可持续性建筑，其设计和建造考虑了减少对环境的影响，提高建筑能源效率，提高室内环境质量等因素。
绿色建筑需要使用环保、健康的建筑材料，而光催化材料二氧化钛是一种很有潜力的材料，能够用于室内和室外环境的净化。
二氧化钛具有很高的光催化活性，在受到紫外线或可见光照射时能够吸收水中的氧和有机物质、微生物，将其分解为CO2和H2O，从而达到清洁水和空气的目的。
二氧化钛的光催化能力是由于其表面具有活性位点，通过吸附反应活化两种物质，从而产生自由基，进而分解有机污染物，因此用于绿色建筑中的光催化材料是探索和应用的热点。
二氧化钛的催化性能可以通过修饰或改性来提高。
硫化二氧化钛、掺杂二氧化钛、纳米二氧化钛和复合二氧化钛等是目前研究的热点。
硫化二氧化钛的光催化性能比纯的二氧化钛更优秀，因为硫是一种与光催化反应有关的活性物质。
掺杂二氧化钛一般通过在其晶格中引入其他金属离子，从而形成掺杂二氧化钛。
掺杂的离子会影响二氧化钛的电子结构及其表面性质，可以提高催化性能，让其可使用于室内环境净化中。
纳米二氧化钛的光催化性能也比纯的二氧化钛更优秀，因为小尺寸的纳米颗粒有更大的比表面积和更短的电子传输路径。
在光照区域内，纳米二氧化钛能较好地吸收光线，提高了催化效率。
复合二氧化钛材料是指将二氧化钛复合到另一种材料中，如氧化锌、氧化铜等，可以增强催化性能，同时还可以对催化剂的电子能级结构有所调整，改进催化剂在光催化中的性能。
此外，改进二氧化钛的制备方法也为提高其光催化性能提供了新途径。
目前常使用的方法有溶胶-凝胶法、沉淀法和水热法等。
溶胶-凝胶法是一种干燥和烧结过程多的制备方法，可控性较好，且可以制备出更细致的二氧化钛微粒，通常能够得到更高的催化性能。
水热法是指以水为溶媒将反应物反应时制备二氧化钛的方法，该方法不需要多次烧结和洗涤，工艺简单，适用于制备较小颗粒的二氧化钛，并且可制备出不同形貌的二氧化钛粒子，如球形、链形、管状等。
二氧化钛纳米管的合成及其表征
二氧化钛纳米管的合成及其表征纳米技术的发展使人类能够获得一系列新型材料，其中最广泛应用的是纳米管。
纳米管是一种纳米结构，具有独特的结构和性能，可以用于各种电子、能源和医疗保健等领域。
而二氧化钛纳米管（TiO2NTs）则是一种新型的纳米管材料，它的出现在不同的表面特性和应用方面都有着独特的优势。
本文主要研究二氧化钛纳米管的合成及其表征。
TiO2NTs成是一种有趣而复杂的过程，可以从金属氧化物，超支化物和非金属氧化物等多种原料中制备出。
在氧化物溶液中，TiO2NTs 以采用溶剂法（sol-gel法）、浸渍法（impregnation法）、湍流反应釜（flow chemistry reactor）、热溶解法（thermal dissolution 法）等方法合成。
其中，溶剂法是纳米管材料的最常用合成方法，此方法具有低成本和可控的特点，使得TiO2NTs的制备更加便捷、高效。
TiO2NTs的表征方法有表面活性剂测试（surfactant testing）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱（Raman spectroscopy）、X射线光电子能谱（XPS）。
表面活性剂测试是评估TiO2NTs表面性能的最常用方法，其可以测量TiO2NTs表面电性、疏水性、乳状性、乳化性等特性。
X射线衍射（XRD）可以用来分析TiO2NTs 的晶体结构和结晶度。
TEM实验可以用来评估TiO2NTs的形貌，Raman 光谱则可以评估TiO2NTs的结构特性，XPS测试则可以评估TiO2NTs 的表面组分。
综上所述，TiO2NTs是一种新型的纳米管材料，其合成及其表征可以从将多种方法，主要表征方法包括表面活性剂分析、X射线衍射、透射电子显微镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱等。
这些测试及研究结果可以为TiO2NTs的下一步应用发展提供指导。
总之，TiO2NTs的合成及其表征具有重要的意义，有助于深入了解TiO2NTs的性质，为其在不同的应用领域的发展提供理论支持及重要的实验基础。
钛基种植体表面纳米管改性的研究进展
【 关键词】 种植体
二氧化钛纳米管
表面改性
骨种植 体表 面处 理是 影 Ⅱ骨结 合 的一 个重 要 因 向
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１ ６・ ４
口腔 材 料 器 械 ２ １ ０ ２年 第 ２ １卷 第 ３期
测 量发 现 ， 径 ３ ｎ 的 ＴＯ 纳米 管 阵 列 的接 触 角 管 ０ｍ ｉ：
为 １ 。 ｌＯ ｍ 的 纳米 管 阵列 的接 触 角 为 ４ 。刘 达 １ ，Ｏ ｎ 。
能够 使 吸附 的活性 羟基 自由基 的反 应 活性 增 强 ， 从
顾迎新 综述 赖红 昌 张志勇 审校
（ 海 交通 大学 医学 院 附属 第九人 民 医院 口腔 颅颌 面种植 科 ， 海 上 上
【 摘
２０ １） ０ ０ １
要】 良好的骨结合是种植成功的保证 ， 而种植体表面处理是影响骨结合 的一个重要因素。随着
纳米技术的发展 ， 表面纳米化改性 已成为钛种植体表面研究的重要 内容， 采用阳极氧化法制备的二氧化钛纳
理 等 的研 究也证 实 ， 基 ＴＯ 纳 米管 经 过 热处 理 钛 ｉ
后 接触 角 明显变小 ， 面能增 大 ， 表 亲水性 增强 ； 同时 ，
单一管径 的 ＴＯ 表面 ， ｉ： 其纳米管管径越大 ， 面的 表
接触 角 越 小 ， 面 能 越 大 。Ｄ ｓ等 。的实 验 证 实 ， 表 ａ 。 管径 ５ ｎ ０ ｍ管 长 ６０ ｍ 的纳米管 阵列 的表 面 能高 达 ０ｎ
解 液 、Ｈ 值 、 化 时 间 等 诸 多 电 解 条 件 的 影 响 。 ｐ 氧 Ｂ ｕｒ ａｅ 等 通 过控 制 电压 （ １—２Ｖ） 在 １Ｍ Ｈ Ｐ ５ ， Ｏ ＋ ． ｔ Ｈ ０３ｗ％ Ｆ电解 液 中 ， 以实现 制备 １ ２ ｎ 可 ５～１０ ｍ
二氧化钛纳米颗粒和纳米管的制备及其抑菌性能研究的开题报告
二氧化钛纳米颗粒和纳米管的制备及其抑菌性能研究的开题报告一、研究背景及意义随着现代医学的发展，抗生素的应用已经成为人们治疗疾病的重要手段，但随之而来的是抗药性菌株的出现，这给疾病的治疗带来了很大的困难。
因此，探索一种新的抑菌剂就显得十分必要，而纳米材料作为一种新型的材料，具有较高的比表面积和特殊的物理、化学和生物性质，被广泛应用于生物医药领域。
二氧化钛（TiO2）是一种常见的半导体氧化物，具有优异的光催化性能，能够产生强氧化剂，具有良好的抑菌性能，是制备抑菌剂的理想材料。
因此，本研究旨在通过制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管，探究其抑菌性能，为解决抗药性菌株的问题提供新的思路和方法。
二、研究内容1.通过水热法制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管。
2.对制备的二氧化钛纳米颗粒和纳米管进行表征，包括形貌结构、粒径、荧光特性等。
3.探究二氧化钛纳米颗粒和纳米管在不同浓度下对大肠杆菌的抑菌性能，并比较二者的抑菌效果。
4.通过相关实验验证二氧化钛纳米颗粒和纳米管的抑菌机理，包括细胞膜破坏、氧化应激等。
三、研究方法1.水热法制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管：采用水热法制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管，通过控制反应条件来调节产品形貌和结构。
2.对制备的二氧化钛纳米颗粒和纳米管进行表征：采用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对样品的形貌和粒径进行表征，荧光光谱仪检测样品的荧光特性。
3.探究抑菌性能：采用涂布法或吸附法将制备的二氧化钛纳米颗粒和纳米管添加到培养基中，对大肠杆菌进行抑菌实验，测定抑菌率和最小抑菌浓度。
4.探究抑菌机理：通过荧光显微镜观察细胞膜的破坏情况，通过氧化应激实验分析释放的氧化剂对大肠杆菌细胞的影响。
四、研究预期成果1.成功制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管，并对其形貌结构、粒径、荧光特性进行表征；2.探究二氧化钛纳米颗粒和纳米管的抑菌性能，比较二者的抑菌效果；3.验证二氧化钛纳米颗粒和纳米管的抑菌机理，包括细胞膜破坏、氧化应激等；4.为探索新型的抗菌剂提供新的思路和方法。
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 ）
阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管在钛表面改性中的研究进展
阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管在钛表面改性中的研究进展采用阳极氧化法在钛基体表面原位制备高度有序的二氧化钛（TiO2）纳米管阵列，探讨阳极氧化电压、次数、电解液种类、电解液浓度和电解液温度等对二氧化钛纳米管表面形貌的影响。
相对于微米级表面，TiO2纳米管具有更好的促进体外矿化和促进成骨性，同时可作为生物载体负载生长因子和抗生素等载体。
本文就此作一综述。
标签：钛；阳极氧化；纳米管Research progress on modifying Ti surfaces with TiO2 nanotubes by anodic oxidation Yu Xiaolin, Deng Feilong.（Research Institute of Stomatology, Hospital of Stomatology, Guanghua School of Stomatology, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510055, China）[Abstract]By anodic oxidation it is possible to fabricate regularly and orderly TiO2 nanotubes. Surface features of TiO2 nanotubes can be affected by the electolyte, the potential and the times of anodic oxidation. TiO2 nan－otubes have been observed to promote bone formation, compared with microscale features, and to serve as carriers for drugs such as growth factors, antibacterial agents, and other drugs. This review includes all the aspects above.[Key words]titanium；anodic oxidation；nanotube钛及钛合金因其良好的力学性能和生物相容性已被广泛应用于临床，但仍有少数病例因骨整合不良而导致治疗失败，因此钛表面改性一直是国内外竞相研究的热点。
TiO2纳米管阵列的研究进展
２ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅａｄＥ ｇｎｅｉｇ Ｔ ｉ ｏ ｎｖｒｉ ， ｈｊ ｎ ａ ｈｕ３ ７ ０ ，Ｃ ｉａ ｏ ｅｅｏ ｆ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｎ ｉｅｒ ， ａ ｈ ｕＵ ｉｅ ｔ Ｚ ｅ ａ ｇＴ ｉ ｏ １０ ０ ｈｎ ） ｌ Ｌｅ ｅ ｎ ｚ ｓｙ ｉ ｚ
以及将其应用于光催化领域具有 明显 的优势。 ２０ ０ １年 ， ｒ ｓ 首次在低 电压 下用含有 氢氟酸 的电解质 Ｇ ｍｅ” ｉ 成功制备出了分布均匀 、 排列整齐有序 的 ＴＯ 纳米管阵列 ， ｉ： 引起 人们的极大关 注。赖跃坤 等－ － 选用工 业纯钛板 ， 室温 下用铂片 作对电极 ， ０５ ｔ Ｆ电解液 中控制不 同的实验条件进 行 阳 在 ． ｗ％Ｈ 极氧化。实验结果 表明 ， 阳极 氧化 电压是 影响 氧化钛 形貌 和纳 米管尺寸的最 主要 因素 ， 而温度 和电解液浓度 只影响 ＴＯ ｉ，纳米 管阵列形成的时间。Ｚ ａ 等 选用 高纯钛板作 为阳极 ， 片作 ｈｏ 铂 为阴极 ， Ｈ 在 Ｆ电解液 中控制不 同的实验条件进行 阳极 氧化。研 究说 明 ， 阳极氧化时 间达到 ５分钟时 ， 管状结 构 已经形成 ， 增加
效率 Ｊ成为光催化领域研究 的热点。 ，
１ ２ 电化学 阳极 氧化法 ．
阳极氧化法制备 ＴＯ 纳米管阵列是采用纯钛板与惰性电极 ｉ： 组成的两电极体系 ， 电位 下金属钛 在 电解 液体 系中经 阳极氧 恒 化而获得纳米管阵列的电化学方法 。阳极氧化法 由于其 制备 方法简单 ， 比表面积 ， 高 阵列有序等优 点 ， 构筑 ＴＯ 在 ｉ 纳米 结构