纳米材料 论文资料
纳米材料论文
纳米材料论文纳米材料具有独特的尺度效应和界面效应，具备出色的物理、化学和生物学性能，在材料科学领域引起了广泛的关注和研究。
本文将针对纳米材料的合成、性质及其在各领域的应用进行综述，探讨其在未来的发展方向和前景。
一、纳米材料的合成方法纳米材料的制备方法多种多样，常见的包括溶液法、气相法、固相法和凝聚法等。
其中，溶液法是一种常用且有效的纳米材料合成方法，通过调控反应条件、控制反应物浓度和温度等因素，可以实现纳米颗粒的可控合成。
气相法则适用于制备高纯度和无杂质的纳米材料，通过在适当的温度和压力下使气体反应生成纳米材料。
固相法主要适用于制备纳米线或纳米晶，通过热处理、溶解、沉淀等方法得到纳米尺度的材料颗粒。
凝聚法则是通过凝聚剂的作用使纳米颗粒形成物质的凝聚态，如通过热处理使纳米材料形成块状材料。
二、纳米材料的性质研究纳米材料的性质研究是纳米科学和纳米技术的基础，通过对纳米材料的结构、形貌、成分和性能进行表征和分析，可以深入了解其特殊性质及其产生机制。
常用的表征手段包括透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和原子力显微镜（AFM）等。
透射电子显微镜可以观察到纳米颗粒的形貌和尺寸，并通过选区电子衍射（SAED）分析纳米材料的晶体结构。
扫描电子显微镜则可以获取纳米颗粒的表面形貌和形状信息。
X射线衍射用于分析纳米材料的晶体结构和晶格常数。
原子力显微镜则可以获得纳米颗粒的表面形貌和力学性质等。
纳米材料的性质主要包括光学性质、电子性质、磁性质和力学性质等。
光学性质是纳米材料研究的重要方向之一，由于其尺寸效应和界面效应的存在，纳米材料在可见光和红外光谱范围内显示出独特的吸收、发射和散射性质。
电子性质方面，纳米材料的载流子输运性质、电学性质和电磁性质都与其尺寸和结构密切相关。
磁性是纳米材料的另一个重要性质，由于表面自旋和量子尺寸效应的存在，纳米材料具有较高的磁响应性能。
力学性质主要研究纳米材料的硬度、断裂强度和弹性模量等力学特性。
[纳米材料与纳米技术论文]纳米技术的应用论文
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[纳米材料与纳米技术论文]纳米技术的应用论文纳米材料是处于纳米尺度范围或者由该尺度范围的物质为基本结构单元所构成的超精细颗粒材料的总称，下面小编给大家分享一些纳米材料与纳米技术论文，大家快来跟小编一起欣赏吧。
纳米材料与纳米技术论文篇一纳米材料的生物安全性摘要：随着纳米科技的迅猛发展，纳米材料得到广泛应用。
本文通过对其生物安全性问题的提出及现今我国面临的问题的分析，希望纳米科技可以得到更好的发展以及纳米材料能更好地应用于生活的各个领域。
关键词：纳米材料;生物安全;应用中图分类号：G301 文献标志码：A 文章编号：1674-932409-0082-02一、什么是纳米材料纳米材料是处于纳米尺度范围或者由该尺度范围的物质为基本结构单元所构成的超精细颗粒材料的总称，根据物理形态划分，纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体和纳米相分离液体等五类。
由于纳米尺寸的物质具有与宏观物质所迥异的表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应和量子限域效应等，因而纳米材料具有异于普通材料的光、电、磁、热、力学、机械等性能。
1984年，德国萨尔兰大学的Gleiter以及美国阿贡试验室的Siegel相继成功地制得了纯物质的纳米细粉。
1990年7月在美国召开的第一届国际纳米科学技术会议上，正式宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支。
二、纳米材料生物安全性问题的提出进入21世纪以来，纳米科技发展迅猛，大规模生产的各种人造纳米材料已经在生活消费品和工业产品中广泛使用。
据统计，纳米材料已经应用在近千种消费类产品中，来提高原有的功能或获得崭新的新功能，包括化妆品、食品、服装、生活日用品、医药产品等领域。
然而，近年来的研究发现，由于小尺寸效应、量子效应和巨大比表面积等，纳米材料具有很强的“双刃剑”特性，即在提高原有材料功能同时也存在巨大的安全风险。
例如，美国科学家让一组小鼠生活在含20纳米特氟隆颗粒的空气里，结果小鼠在4小时内全部死亡;而另一组生活在含120纳米特氟隆颗粒的空气里的小鼠，却安然无恙。
纳米技术的论文（精选五篇）
纳米技术的论文（精选五篇）第一篇：纳米技术的论文纳米技术在新型建筑材料中的应用纳米技术作为一门新兴的技术,在多个范畴具有十分重要的应用,特别是极大地推进了新型建材的开展,引见了纳米技术在新型建筑涂料、复合水泥、自洁玻璃、陶瓷、防护资料等方面的应用,经过阐述可知,纳米资料在新型建材范畴具有很好的开展应用前景。
纳米技术;新型建材;应用;前景 1 纳米涂料的应用通常传统的涂料都存在悬浮稳定性差,耐老化、耐洗刷性差,光亮度不够等缺陷。
而纳米涂料则能较好的处理这一问题,纳米涂料具有下述优越的性能:(1)具有很好的伸缩性,可以弥盖墙体细小裂痕,具有对微裂痕的自修复作用。
(2)具有很好的防水性,抗异物粘附、沾污性能,抗碱、耐冲刷性。
(3)具有除臭、杀菌、防尘以及隔热保温性能。
(4)纳米涂料的色泽鲜艳温和,手感温和,漆膜平整,改善建筑的外观等。
固然国内外对纳米涂料的研讨还处在初步阶段,但是已在工程上得到了较普遍的应用,如北京纳美公司消费的纳米系列涂料已大量应用于北京建欣苑、建东苑等住宅区的外墙粉刷,效果良好。
在首体改造工程中,运用纳米涂料1700吨,涂刷6万平方米。
复旦大学教育部先进涂料工程研讨中心的专家已研发出了“透明隔热玻璃涂料”。
2 纳米水泥的应用普通水泥混凝土因其刚性较大而柔性较小,同时其本身也存在一些固有的缺陷,使其在运用过程中不可防止地产生开裂并毁坏。
为理解决这一问题就必需加速对具有特殊性能混凝土的研发,而纳米混凝土就能有效的处理这样问题,纳米混凝土,与普通混凝土相比,纳米混凝土的强度、硬度、抗老化性、耐久性等性能均有显着进步,同时还具有防水、吸声、吸收电磁波等性能,因此可用于一些特殊的建筑设备中(如国防设备)。
通常在普通混凝土中参加纳米矿粉(纳米级SiO2、纳米级CaCO3)或者纳米金属粉末已到达纳米混凝土的性能,而且经过改动纳米资料的掺量还能配置出防水砂浆等。
目前开发研制的纳米水泥资料包括纳米防水复合水泥,纳米敏感水泥、纳米环保复合水泥以及纳米隐身复合水泥。
纳米材料 论文资料-共8页
TiO2纳米制备及其改性和应用研究进展于琳枫（12化学1班）摘要：二氧化钛纳米管由于新奇的物理化学性质引起了广泛的关注，本文就近年来在制备方法﹑反应机理﹑二级结构及掺杂和应用方面予以综述，并讨论了今后可能的研究发展方向。
关键词: 二氧化钛, 纳米管, 制备, 反应机理, 二级结构0 引言TiO2俗称钛白粉，无毒、无味、无刺激性、热稳定性好，且原料来源广泛易得.它有三种晶型：板钛矿、锐钛矿和金红石型。
TiO2最早用来做涂料。
自从1991年Iijima发现碳纳米管以来，已经用碳纳米管模板合成出各种不同的氧化物纳米管，如SiO2，V2O5，Al2O3，MoO3等，二氧化钛由于其化学惰性，良好的生物兼容性，较强的氧化能力，以及抗化学腐蚀和光腐蚀的能力，价格低廉，在能量转换﹑废水处理﹑环境净化﹑传感器﹑涂料﹑化妆品﹑催化剂﹑填充剂等诸多领域引起了人们极大的关注。
研究结果表明：TiO2的晶粒大小，形状，相组成或表面修饰以及其它成分的掺杂对其性质﹑功能有显著的影响，纳米管的比表面积大，因而具有较高的吸附能力，有良好的选择性，可望具有新奇的光电磁性质，具有很好的应用前景。
本文对二氧化钛纳米管的制备，形成机理的最新进展进行综述，并对今后的发展方向予以展望。
1 TiO2纳米材料的制备1.1 气相法TiO2纳米材料的气相合成主要是在化学技术和物理技术上发展起来的。
由于反应温度高。
气相法具有成核速度快、产品结晶度高、纯度高、生成粒子团聚少、粒径易控制等优点。
气相法可以合成各种形貌的TiO2薄膜或粉体：纳米棒、纳米管、纳米带等。
最常使用的气相法是高温溅射沉积法(SPD).Ahonen等用钛醇盐做前驱体。
采用SPD法合成了TiO2纳米粉体和薄膜。
其他的气相制备技术包括：直流电溅射法、高频无线电溅射法、分子束取向生长法和等离子体法等。
1.2 液相法目前制备TiO2纳米材料应用最广泛的方法是各种前驱体的液相合成法。
这种方法的优点是：原料来源广泛、成本较低、设备简单、便于大规模生产。
纳米材料制备分析论文
纳米材料制备分析论文纳米材料是指尺寸在1至100纳米之间的材料，具有与其它普通材料不同的特殊物理和化学性质，广泛应用于电子、材料、医学等领域。
制备纳米材料的方法有很多，包括溶胶-凝胶、热处理、高能球磨、溶剂热法、化学还原法等。
本篇文档主要介绍制备纳米材料的分析论文，以帮助研究人员更好地了解和应用纳米材料。
一、论文选题论文的选题需根据当前研究热点和前沿来确定，如纳米材料在生物医学方面的应用、纳米材料的复合应用等。
同时还需充分考虑到实验条件、材料选择和论文结构的合理性等影响选题的因素。
二、材料准备制备纳米材料需要合适的前驱体，多数前驱体都需要化学合成。
例如，通过阴离子OA-AcOH压缩法含上硫化镉的溶胶得到硫化镉纳米材料。
在准备过程中还需要优化反应条件、控制反应速率等以增加材料的纯化程度和产率。
三、合成方法制备纳米材料的方法有多种，例如溶胶-凝胶法、湿化学法、物理法等。
溶胶-凝胶法分为凝胶法和溶胶法两大类，前者需要将材料的凝胶前驱体加入溶液中，再将混合溶液沉淀经过干燥等后得到纳米凝胶；后者是将纳米粒子的溶液浸渍在固体表面上，溶液中的纳米粒子逐渐成为固体材料的一部分，形成有序立方结构的纳米材料。
湿化学法包括还原、沉淀、包覆等各种方法，其中最为常用的是还原法。
还原法在低温下加入还原剂来还原金属离子，最终形成纳米材料。
物理法包括高能球磨、反应喷雾干燥等，高能球磨是将钨束、束顶、碾磨体、袋壳和压力等置于一定温度、气氛和功率的环境中，进行球磨加工，得到毫微米和纳米粒子材料；反应喷雾干燥则是通过细密喷雾应用相分离法制备纳米颗粒，具有较好的分散性和表面有机修饰优点。
四、纳米材料的表征方法在制备纳米材料后，需要进行详细的性能和形态表征，常用的表征方法有X射线衍射、透射电镜、扫描电子显微镜、拉曼光谱等。
X射线衍射可以得到样品的晶体结构和粒度；透射电镜能用于表征金属或非金属纳米材料的粒度和形貌；扫描电子显微镜可以得到样品形态和结构的表征；拉曼光谱则可用于材料的分析、表征以及在分子、原子水平上的信息的获取。
纳米材料论文
纳米材料的特性与应用摘要：纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征，引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚爱好。
80年代初期纳米材料这一概念形成以后，世界各国对这种材料给予极大关注。
它所具有的独特的物理和化学特性，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。
纳米材料的应用前景十分广阔。
近年来，它在化工、催化、涂料等领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力。
关键词：纳米材料特性应用1. 纳米发展简史1959年，着名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德。
费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。
1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。
1999年，纳米产品的年营业额达到500亿美元。
2．什么是纳米材料纳米（nm）是长度单位，1纳米是10-9米（十亿分之一米），对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000-8000nm，人体红细胞的直径一般为3000-5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级；对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。
一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。
3. 纳米材料的特性广义地说，纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围（1-100nm）或由他们作为基本单元构成的材料。
3.1表面与界面效应这是指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。
例如粒子直径为10纳米时，微粒包含4000个原子，表面原子占40%；粒子直径为1纳米时，微粒包含有30个原子，表面原子占99%。
纳米材料论文
纳米材料论文篇一：纳米材料的论文纳米材料论文题目：纳米科技及纳米材料学院:专业:学号: 学生姓名:指导教师:日期: 材料与冶金学院无机非金属材料工程 202202128064 周鸣赵惠忠2022 .11．2【摘要】纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术。
文章简要地概述了纳米技术，纳米材料的结构和特殊性质以及纳米纳米材料各方面的性能在实际中的应用，并展望了纳米材料的应用前景。
【关键词】纳米技术；纳米材料；结构；性能；应用；前景【Abstract】Nanotechnology is the world's most promising decisive technology. The article briefly outlines the nanometer technology, the structure and nano-materials and nano-materials special nature of the performance of various aspects of the application in practice, and the prospect of nano-materials applications.【Key words】 nanotechnology; Nano materials; Structure; Performance; Application; Prospects1．纳米科学和技术1.1 纳米科技的定义纳米科技是20世纪80年代末诞生并正在崛起的新科技，是一门在0.1~ 100 nm尺度空间内，研究电子、原子和分子运动规律和特性的高技术学科。
其涵义是人类在纳米尺寸〔10-9--10-7m〕范围内认识和改造自然，最终目标是通过直接操纵和安排原子、分子而创造特定功能的新物质。
纳米科技是现代物理学与先进工程技术相结合的根底上诞生的，是一门根底研究与应用研究紧密联系的新兴科学技术。
纳米材料技术论文（2）
纳米材料技术论文(2)纳米材料技术论文篇二探析纳米技术及纳米材料的应用摘要：本文主要论述了纳米材料的兴起、纳米材料及其性质表现、纳米材料的应用示例、纳米材料的前景展望，以供与大家交流。
关键词：纳米材料;应用;前景展望中图分类号：S219.04 文献标识号：A 文章编号：2306-1499(2013)03-(页码)-页数1.纳米技术引起纳米材料的兴起1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品，这是关于纳米科技最早的梦想。
80年代初，德国科学家H.V.Gleiter成功地采用惰性气体凝聚原位加压法制得纯物质的块状纳米材料后，纳米材料的研究及其制备技术在近年来引起了世界各国的普遍重视。
由于纳料材料具有独特的纳米晶粒及高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应，使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能，使得对纳米材料的制备、结构、性能及其应用研究成为90年代材料科学研究的热点。
1991年，美国科学家成功地合成了碳纳米管，并发现其质量仅为同体积钢的1/6，强度却是钢的10倍，因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。
1999年，纳米产品的年营业额达到500亿美元。
2.纳米材料及其性质表现2.1纳米材料纳米(nm)是长度单位，1纳米是10-9米(十亿分之一米)，对宏观物质来说，纳米是一个很小的单位，不如，人的头发丝的直径一般为7000-8000nm，人体红细胞的直径一般为3000-5000nm，一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小，金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示，1埃相当于1个氢原子的直径，1纳米是10埃。
一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一是材料的特征尺寸在1-100nm之间，二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。
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TiO2纳米制备及其改性和应用研究进展于琳枫（12化学1班）摘要：二氧化钛纳米管由于新奇的物理化学性质引起了广泛的关注，本文就近年来在制备方法﹑反应机理﹑二级结构及掺杂和应用方面予以综述，并讨论了今后可能的研究发展方向。
关键词: 二氧化钛, 纳米管, 制备, 反应机理, 二级结构0 引言TiO2俗称钛白粉，无毒、无味、无刺激性、热稳定性好，且原料来源广泛易得.它有三种晶型：板钛矿、锐钛矿和金红石型。
TiO2最早用来做涂料。
自从1991年Iijima发现碳纳米管以来，已经用碳纳米管模板合成出各种不同的氧化物纳米管，如SiO2，V2O5，Al2O3，MoO3等，二氧化钛由于其化学惰性，良好的生物兼容性，较强的氧化能力，以及抗化学腐蚀和光腐蚀的能力，价格低廉，在能量转换﹑废水处理﹑环境净化﹑传感器﹑涂料﹑化妆品﹑催化剂﹑填充剂等诸多领域引起了人们极大的关注。
研究结果表明：TiO2的晶粒大小，形状，相组成或表面修饰以及其它成分的掺杂对其性质﹑功能有显著的影响，纳米管的比表面积大，因而具有较高的吸附能力，有良好的选择性，可望具有新奇的光电磁性质，具有很好的应用前景。
本文对二氧化钛纳米管的制备，形成机理的最新进展进行综述，并对今后的发展方向予以展望。
1 TiO2纳米材料的制备1.1 气相法TiO2纳米材料的气相合成主要是在化学技术和物理技术上发展起来的。
由于反应温度高。
气相法具有成核速度快、产品结晶度高、纯度高、生成粒子团聚少、粒径易控制等优点。
气相法可以合成各种形貌的TiO2薄膜或粉体：纳米棒、纳米管、纳米带等。
最常使用的气相法是高温溅射沉积法(SPD).Ahonen等用钛醇盐做前驱体。
采用SPD法合成了TiO2纳米粉体和薄膜。
其他的气相制备技术包括：直流电溅射法、高频无线电溅射法、分子束取向生长法和等离子体法等。
1.2 液相法目前制备TiO2纳米材料应用最广泛的方法是各种前驱体的液相合成法。
这种方法的优点是：原料来源广泛、成本较低、设备简单、便于大规模生产。
但是产品粒子的均匀性差，在干燥和煅烧过程中易发生团聚.应用最普遍的液相制备方法包括液相沉积法和微乳液法等。
1.2.1 液相沉积法液相沉积法是以无机钛盐作原料，通过直接沉积来制备功能TiO2粉体和薄膜的液相法。
Deki等用(NH4)2TiF6和H3BO3的水溶液为起始溶液，制备了TiO2薄膜.Imai等用添加了尿素的TiF4和Ti(SO4)2的水溶液制备了不同形貌的TiO2纳米材料。
液相沉积法具有以下优点：对仪器要求比较低,温度要求低(30～50℃),基片选择比较广等。
1.2.2 微乳液法微乳液法制备纳米TiO2是近年来才发展起来的一种方法。
微乳液是指热力学稳定分散的互不相溶的液体组成的宏观上均一而微观上不均匀的液体混合物。
该法的制备原理是在表面活性剂作用下使两种互不相溶的溶剂形成一个均匀的乳液。
利用这两种微乳液间的反应可得到无定型的TiO2，经煅烧、晶化得到TiO2纳米晶体。
贺进明等以TiCl4为原料、在十六烷基三甲基溴化铵、正己醇、水组成的微乳液体系中，在较低温度下，制备了球形、花状、捆绑丝和星形的金红石型TiO2纳米颗粒。
微乳液法得到的粒子纯度高、粒度小而且分布均匀，但稳定微乳液的制备较困难。
因此，此法的关键在于制备稳定的微乳液。
2 TiO2纳米材料的反应机理2.1氧化钛纳米管形成的反应机理目前，对二氧化钛纳米管的形成机理和组成尚存在分歧。
一般认为，锐钛矿或者金红石相以及无定形二氧化钛在碱性条件下转换为纳米管都要经过单层的纳米片的卷曲，类似于多层碳纳米管形成的机理，即从1D到2D，再到3D的组合过程。
Sugimoto等研究证实了层状的质子化的二氧化钛纳米片的存在，Sun 和Masaki各自报道了钛酸钾或者钛酸钠形成的纳米带。
在碱性条件下，各种钛酸盐可以形成层状的结构，再通过折叠或卷曲形成纳米管，但折叠或卷曲的顺序尚不确定。
理论上钛纳米带折叠或卷曲形成纳米管时，可形成下列3种形状：（a）蛇形的，即单层纳米管的卷曲；（b）洋葱式的，即几个有弱相互作用的纳米片的卷曲；（c）同心式的，通过卷曲或者折叠成多层的纳米管。
但实际上，（c）种形状在合成时很难出现。
Yao和Ma通过TEM研究分别证实了(a)和(b)构型钛纳米管的存在。
梁建等则认为钛纳米管的生长机理符合3-2-1D的生长模型，在水热合成的过程中，在高压高温和强碱作用下，二氧化钛块体沿着(110)晶面被剥落成碎片，在片的两面有不饱和悬挂键，随着反应的进行，不饱和悬挂键增多，使薄片的表面活性增强，开始卷曲成管状，以减少体系的能量，这一点从反应中间产物中观察到大量的片状及卷曲态得的到证明。
Dimitry V. Bavykin[19]等系统地研究了合成温度以及TiO2/NaOH mol 比对制备二氧化钛纳米管形貌的影响.认为图3-b 符合氧化钛纳米管的形成机理，并给出了形成机理的原始驱动力的解释。
Dimitry V. Bavykin等进行了氧化钛纳米管形成的热力学和动力学研究。
该模型见图4 能够很好的解释实验中增加TiO2/NaOH的摩尔比，氧化钛纳米管的平均管径也增大。
同时也可以解释反应温度增加有利于纳米管的平均管径增大。
2.2 纳米管的热稳定性及氧化钛纳米管的晶型由于二氧化钛纳米管为无定形结构，在热力学上，属于介稳态。
因此研究温度对其热稳定性的影响颇有必要。
王保玉等以TiO2为原料制备成TiO2纳米管，通过不同温度焙烧得到不同的样品，用TEM,XRD,FT-IR,BET等手段详细的研究了温度对晶型，比表面积的影响。
研究表明，在300 ℃和400 ℃焙烧存在着两次比表面积的突降，用化学法合成的纳米管在400 ℃时，比表面积降到很小，管的结构严重被破坏。
用化学法合成的纳米管是无定形的，而模板法制备的纳米管为锐钛矿型的。
这可能是因为化学法制备的纳米管为多层，层与层之间不能形成三维空间的点阵结构。
而王芹等研究则发现钛纳米管经过400 ℃热处理后能保持其纳米管的形貌，600 ℃有纳米管间烧结的现象，800 ℃时管的形状完全被破坏。
可见合成方法的不同，氧化钛纳米管的热稳定性也有很大的差异。
Graham Armstrong等用水热法合成的氧化钛纳米管晶型为TiO2-B，具有竹子状的二氧化钛，是以TiO6八面体为基础通过共用边和共顶点形成的多晶，不同于锐钛矿相，金红石相和板钛矿相，密度比上述三种晶型都稍低。
但XRD的结果表明，TiO2-B的结构中仍还有痕量的锐钛矿相。
梁建等用水热法合成，控制温度130 ℃，晶化时间2~3天，成功制备了多层的锐钛矿和金红石混晶的TiO2纳米管。
王保玉等研究发现，氧化钛纳米管为多层管，每个单层相当于一个氧化钛分子的厚度，层与层之间不在以化学键存在，Ti在纳米管中的配位和八面体结构未达到饱和，拉曼光谱表明，TiO2纳米管以无定型的形态存在。
Tomoko Kasuga等用10 M NaOH溶液水热条件下110 ℃处理20小时，得到具有针状结构的纳米管，晶型为锐钛矿型。
可见纳米管的晶型，随着水热处理的温度和时间变化而有所不同。
3 TiO2纳米材料的的二级结构在水热处理的过程中，除了生成纳米管本身的一级结构外，还存在纳米管之间的聚集，因而产生了氧化钛纳米管的二级结构。
Dimitry V. Bavykin等研究发现，纳米管的二级结构取决于前驱体二氧化钛的量和所用NaOH的体积，其比例越小，生成的氧化钛纳米管越倾向聚集成球状。
这可能是由于在水热条件下生成纳米管的过程是一个比较缓慢的过程，影响因素较复杂造成的。
5 TiO2纳米材料的改性TiO2纳米材料的很多应用都是和其光学性质紧密相连的。
但是，TiO2的带隙在一定程度上限制了TiO2纳米材料的效率。
金红石型TiO2的带隙是3.0eV，锐钛矿型是 3.2eV，只能吸收紫外光，而紫外光在太阳光中只占很小的一部分(<10%)。
因而，改善TiO2纳米材料性能的一个目的就是将其光响应范围从紫外光区拓展到可见光区，从而增加光活性。
目前经常采用的改性方法包括贵金属沉积、离子掺杂、染料敏化和半导体复合等方法。
5.1 贵金属沉积半导体表面贵金属(包括Pt、Au、Pd、Rh、Ni、Cu和Ag)沉积可以通过浸渍还原、表面溅射等方法使贵金属形成原子簇沉积附着在TiO2表面.由于贵金属的费米能级比TiO2的更低,光激发电子能够从导带转移到沉积在TiO2表面的贵金属颗粒上,而光生价带空穴仍然在TiO2上.这些行为大大降低了电子和空穴再结合的可能性,从而改善其光活性.Anpo和Takeuchi制备了Pt沉积TiO2用于光催化分解水制氢实验,发现产氢效率得到了明显提高.Sakthivel等研究了用Pt、Au和Pt沉积TiO2做光催化剂时对酸性绿16的光致氧化作用,发现与未沉积贵金属的TiO2相比,光催化效率得到了不同程度的提高.5.2 离子掺杂TiO2半导体离子掺杂技术是用高温焙烧或辅助沉积等手段，通过反应将金属离子转入TiO2晶格结构之中。
离子的掺杂可能在半导体晶格中引入缺陷位置和改变结晶度等。
影响了电子和空穴的复合或改变了半导体的激发波长，从而改变TiO2的光活性。
但是，只有一些特定的金属离子有利于提高光量子效率，其他金属离子的掺杂反而是有害的。
Choi等系统地研究了21种金属离子掺杂对TiO2光催化活性的影响，发现Fe、Mo、Ru、Os、Re、V和Rh离子掺杂可以把TiO2的光响应拓宽到可见光范围，其中Fe离子掺杂效果最好，而掺杂Co和Al 会降低其光催化活性。
Wu等定性分析了过渡金属(Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu)离子掺杂对TiO2的光催化活性的影响。
Xu等比较了不同稀有金属(La、Ce、Er、Pr、Gd、Nd和Sm)离子掺杂对TiO2光催化活性的影响。
阴离子掺杂可以改善TiO2在可见光下的光催化活性、光化学活性和光电化学活性。
在TiO2晶体中掺杂阴离子(N、F、C、S等)可以将光响应移动到可见光范围。
不像金属阳离子，阴离子不大可能成为电子和空穴的再结合中心，因而能够更有效地加强光催化剂的催化活性。
Asahi等测定了取代锐钛矿TiO2中O的C、N、F、P和S的掺杂比例。
发现p态N和2p态O的混合能使价带边缘向上移动从而使得TiO2带隙变窄。
尽管S掺杂同样能使TiO2带隙变窄，但是由于S 离子半径太大很难进入TiO2晶格。
研究表明C和P掺杂由于掺杂太深不利于光生电荷载体传递到催化剂表面，所以对光催化活性的影响不是很有效。
Ihara等将硫酸钛和氨水的水解产物在400℃的干燥空气中煅烧，得到了可见光激发的N 掺杂TiO2光催化剂。
5.3 染料敏化有机染料被广泛地用作TiO2的光敏化剂来改善其光学性质。
有机染料通常是具有低激发态的过渡金属化合物，像吡啶化合物、苯二甲蓝和金属卟啉等。