TiO2光催化剂的制备与研究概况
纳米TiO2材料的制备及其光催化性能研究
纳米TiO2材料的制备及其光催化性能研究随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。
环境问题已严重影响现代文明的发展，有机污染物具有持久性的特点而长期威胁人类健康，开发和设计仅利用太阳能即可完成对有机污染物降解的新材料将会是解决环境问题的有效方法之一。
纳米TiO2作为一种光催化材料，具有优异的物理和化学性质，因而被广泛应用和重点研究。
本文就纳米TiO2材料的制备及其光催化性能展开探讨。
标签：纳米TiO2;光催化;制备方法;光催化效能引言半导体光催化技术是解决环境污染与能源短缺等问题的有效途径之一。
以二氧化钛为代表的光催化剂在染料敏化太阳能电池、锂离子电池、光伏器件以及光催化领域表现出明显的使用优势.但是TiO2本身的弱可见光吸收、低电导率、高载流子复合速率限制了其在工业生产中的进一步使用。
科技工作者一般通过掺杂、半导体复合、燃料敏化、表界面性质改性等方法提高TiO2的光电化学性能，使其能在生产实践中广泛应用。
1、TiO2材料简介TiO2在自然界中的主要存在形态为金红石、锐钛矿和板钛矿三种晶型，其中金红石是TiO2的高温相，锐钛矿和板钛矿两种形态是TiO2的低温相。
在三种晶型中光催化活性最好的为锐钛矿型TiO2。
锐钛矿型TiO2的禁带宽度为3.2eV 与之对应的激发波长为387nm。
所以，TiO2作为光催化剂在紫外光条件下具有催化活性，在可见光下一般没有活性。
只有对它的结构进行改性，使它的禁带宽度得以缩小，才可以实现材料在可见光条件下的催化降解反应。
改性的方式目前主要有以下几种方法：通过改变晶体内部结构来改变催化剂禁带宽度的离子掺杂方法，通过形成异质结改变能带结构的半导体复合法，提高催化剂对光的吸收能力的表面光敏化法，增大催化剂比表面积使晶粒细化的负载载体法等。
光催化材料中电子e一和空穴h十的浓度会影响有机物的降解速度。
粒径的减小能够使表面原子增加，使光催化剂吸收光的效率显著提高，使其表面e一和h十的浓度增大，从而提高光催化剂的催化活性。
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》范文
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步和人类对环保问题的日益关注，光催化技术作为新兴的绿色技术领域受到了广泛的关注。
纳米TiO2复合材料作为一种高效的光催化剂，具有广泛的应用前景。
本文旨在研究纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能，为实际应用提供理论依据。
二、文献综述纳米TiO2复合材料因其独特的物理和化学性质，在光催化领域具有广泛的应用。
其制备方法、性能及应用已成为研究热点。
目前，制备纳米TiO2复合材料的方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。
其中，溶胶-凝胶法因其操作简便、制备条件温和等优点备受关注。
而光催化性能的研究主要关注其对有机污染物的降解、抗菌性能及自清洁等方面的应用。
三、实验方法（一）实验材料实验中所需材料主要包括TiO2纳米粉体、表面活性剂、溶剂等。
所有材料均需符合实验要求，保证实验结果的准确性。
（二）制备方法本文采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2复合材料。
具体步骤包括：将TiO2纳米粉体与表面活性剂混合，加入溶剂进行搅拌，形成溶胶；然后进行凝胶化处理，得到凝胶；最后进行热处理，得到纳米TiO2复合材料。
（三）性能测试本实验通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。
同时，通过光催化实验测试其光催化性能，以降解有机污染物为评价指标。
四、实验结果与分析（一）表征结果通过XRD、SEM和TEM等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。
结果表明，制备的纳米TiO2复合材料具有较高的结晶度和良好的分散性。
（二）光催化性能测试结果以降解有机污染物为评价指标，对制备的纳米TiO2复合材料进行光催化性能测试。
结果表明，该材料具有优异的光催化性能，能够有效降解有机污染物。
此外，我们还研究了不同制备条件对光催化性能的影响，为优化制备工艺提供依据。
五、讨论本实验研究了纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能。
氮掺杂花状黑色二氧化钛(TiO_(2))的制备及光催化性能研究
当代化工研究Modem Chemical Research35 2021・05基础研究氮掺杂花状黑色二氧化钛(TQ)的制备及光催化性能研究*秦莲郭紫露刘娜马海燕王强段志英(西北民族大学化工学院甘肃730000)摘耍：本论文以金属钛粉和尿素为原料，利用水热法制备出氮掺杂黑色二氧化钛(Ti()2)光催化剂，并对其光催化性能进行了红外光谱、紫外光谱和SEM等表征实验，探讨了氮掺杂花状黑色二氧化钛(Tit)2)光催化剂的光催化性能.将甲基橙溶液作为目标降解染料，在模拟太阳光条件下照射含有不同氮掺杂含量的光催化剂的甲基橙溶液，紫外一可见分光光度计测试不同光催化剂的光催化性能.通过对不同形貌，不同掺杂量的催化剂比较研究，探讨结构与光催化性能之间丝关系.实验结果表明：以尿素:黑色花状二氧化钛=2:1餉比例制备的氮掺杂花状黑色二氧化钛催化剂对甲基橙溶液的催化降解效果最好，提高了对染料的降解作用°关键词：水热法；氮掺杂；花状黑色二氧化钛；可见光催化中图55•类号：0文献标识码：AStudy on Preparation of Nitrogen Doped Flower Black Titanium Dioxide(TiO2)and ItsPhotocatalytic PerformanceQin Lian,Guo Zilu,Liu Na,Ma Haiyan,Wang Qiang,Duan Zhiying(School of Chemical Engineering,Northwest University for Nationalities,Gansu,730000) Abstract:In this paper,the nitrogen-doped black titanium dioxide(RO)photocatalyst was prepared by hydrothermal method using titanium powder and urea as raw materials.The photocatalytic performance of the nitrogen-doped f lower black titanium dioxide(TiO^photocatalyst was studied by infrared spectroscopy,ultraviolet spectroscopy and SEM.Methyl orange solution was used as the target dye for degradation.Methyl orange solution containing different nitrogen doping content was irradiated under simulated sunlight conditions.The photocatalytic performance of different p hotocatalysts was tested by UV-Vis spectrophotometer.The relationship between the structure and p hotocatalytic p erformance was studied by comparing the catalysts with different morphologies and doping amounts.The experimental results showed that the nitrogen-doped f lowery black titanium dioxide catalyst prepared yvith the ratio of u rea to black f lowery titanium dioxide=2:l had the best catalytic degradation effect on methyl orange solution,which improved the degradation effect of d ye.Key words：hydrothermal method^N-doped\floral black titanium dioxide^visible light catalysis随着人类生活方式的改变和工业化的持续发展，如危险响口甸。
二氧化钛复合材料的制备及光催化性能研究
二氧化钛复合材料的制备及光催化性能研究黑龙江省巴彦县佳木斯大学 154000摘要本文选用白云母KAl2(AlSi3O10)(OH)2和钛酸丁酯C16H36O4Ti作为原料在水热的条件下制备出了白云母/TiO2复合光催化剂。
通过使用扫描电子显微镜、X射线衍射、红外线光谱分析仪和紫外可见光吸收光谱对其结构进行表征，并研究了复合物的光催化活性。
关键词：白云母/TiO2复合光催化剂；水热合成；光催化1概述1.1 TiO2简介云母是一种表面带有活性基团的层状硅酸铝大分子。
白云母是一种层状矿物，具有高比表面积、强吸附性和良好的化学稳定性。
白云母晶体的切片层可以提供光滑的基底，它的原子级光滑表面易于通过劈开来制备。
为了蛋白质结晶的目的，可以对云母表面进行改性，表面离子可以被各种碱金属离子交换。
改变表面离子对水层的有序性有直接影响，这被称为结构破坏或促进。
除了SFA，表面X射线衍射、原子力显微镜、分子动力学模拟和X射线反射率也被用来确定改性云母及其液体表层的表面结构。
由于白云母的(001)面沿c轴滑动，它可以有两个不同的终端，它们在(010)面上相互成镜像。
二氧化钛是三种不同的多态体：锐钛矿，金红石和板钛矿。
二氧化钛的主要来源和最稳定的形式是金红石。
这三种多态性都可以在实验室很容易地合成。
1.2光催化机理在光照条件下，TiO2表面的超亲水性起因于其表面结构的变化。
在紫外光照射下，TiO2价带电子被激发到导带，电子和空穴向TiO2表面迁移，在表面生成电子空穴对，电子与Ti反应，空穴则与表面桥氧离子反应，分别形成正三价的钛离子和氧空位。
此时，空气中的水解离吸附在氧空位中，成为化学吸附水（表面羟基），化学吸附水可进一步吸附空气中的水分，形成物理吸附层。
2实验步骤2.1酸处理白云母称取5 g白云母放入三口烧瓶中，加入浓度为20%的稀硫酸150 mL，在水浴锅中80℃搅拌25 min，冷却至室温，用去离子水洗涤至中性，且用0.1mol/L氯化钡溶液检测不出SO42-，放在80℃烘箱中干燥备用。
光催化的实验报告
一、实验目的1. 了解光催化反应的基本原理和实验方法。
2. 掌握TiO2光催化剂的制备及其光催化活性评价。
3. 研究不同光源对光催化反应的影响。
4. 分析光催化反应过程中反应物和产物的变化。
二、实验原理光催化反应是利用光能激发半导体材料产生电子-空穴对，从而实现有机物降解的过程。
本实验采用TiO2作为光催化剂，通过紫外光照射，使TiO2表面产生电子-空穴对，进而催化有机污染物降解。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：甲基橙、TiO2、乙醇、无水乙醇、盐酸、蒸馏水等。
2. 实验仪器：紫外可见分光光度计、光反应器、磁力搅拌器、烧杯、移液管、锥形瓶、滴定管等。
四、实验步骤1. TiO2光催化剂的制备：将TiO2粉末与无水乙醇按质量比1:10混合，超声分散30分钟，然后置于60℃水浴中搅拌反应2小时，冷却后过滤、洗涤、干燥，得到TiO2光催化剂。
2. 光催化反应：将一定量的甲基橙溶液置于光反应器中，加入一定量的TiO2光催化剂，在紫外光照射下反应一定时间，每隔一段时间取样，测定甲基橙的吸光度。
3. 光催化活性评价：分别以紫外光、可见光和黑暗条件下进行光催化反应，比较不同光源对光催化反应的影响。
4. 反应物和产物分析：通过紫外可见分光光度计测定甲基橙和反应产物的吸光度，分析光催化反应过程中反应物和产物的变化。
五、实验结果与分析1. 光催化反应速率：随着反应时间的延长，甲基橙的吸光度逐渐降低，说明TiO2光催化剂对甲基橙具有光催化降解作用。
2. 不同光源对光催化反应的影响：紫外光照射下，甲基橙的降解速率明显快于可见光和黑暗条件，说明紫外光对光催化反应具有促进作用。
3. 反应物和产物分析：紫外光照射下，甲基橙的降解产物主要为CO2、H2O和少量有机酸，表明TiO2光催化剂对甲基橙具有高效降解作用。
六、实验结论1. TiO2光催化剂对甲基橙具有高效光催化降解作用。
2. 紫外光照射可显著提高TiO2光催化剂的光催化活性。
TiO2纳米材料的制备及其光催化性能
TiO2溶胶的制备及其光催化性能一、实验目的1•掌握水解法制备TiO2溶胶的基本原理；2.掌握多相光催化反应的催化剂活性评价方法；3•掌握紫外分光光度计的测试原理。
二、TiO2光催化简介1•光催化反应原理自从1972年日本学者Fujishima和Honda在n型半导体TiO2单晶电极上实现了水的光电催化分解制氢气以来，多相光催化技术开始引起世界各行各业科技研究者的极大关注。
半导体多相光催化技术作为一种环境友好型的新型催化技术，在环境治理、新能源开发以及有机合成等领域都有着广泛的应用。
TiO2是n型半导体，根据固体能带理论，TiO2半导体的能带结构是由一个充满电子的低能价带(valenceband，V.B.)和空的高能导带(conductionband，C.B.)构成。
价带和导带之间的不连续区域称为禁带(禁带宽度Eg)。
TiO2(锐钛矿)的Eg=3.2eV,相当于387nm光子的能量。
当TiO2受到波长小于387nm的紫外光照射时，处于价带的电子就可以从价带激发到导带(e-)，同时在价带产生带正电荷的空穴(h+)，从而形成电子-空穴对。
当光生电子和空穴分别扩散到催化剂表面时，和吸附物质作用后会发生氧化还原反应。
其中空穴是良好的氧化剂，电子是良好的还原剂。
大多数光催化氧化反应是直接或间接利用空穴的氧化能力。
空穴一般与TiO2表面吸附的H2O或OH-离子反应形成具有强氧化性的氢氧自由基OH・，它能够无选择性氧化多种有机物并使之彻底矿化，最终降解为CO2、H2O等无害物质。
而光生电子具有强的还原性可以还原去除水体中的金属离子。
光催化过程的基本反应式如下：TiO2+hv(>TiO2的禁带宽度3.2eV)—h++e-h ++e -—>hv （或热量）H 2OH ++OH -OH -+h +f•OHH 2O+h +f•OH +H+空气中游离氧的作用就犹如电子的受体，可形成超氧负离子・02-,超氧负 离子与羟基自由基一样也是强氧化还原活性的离子，它们可以氧化和降解半导 体表面上甚至其附近的许多细菌和其他有机物。
TiO2光催化剂及其性能研究
TiO2光催化剂及其性能研究随着人们对环境保护意识的逐渐增强，环境问题已经成为人们关注的重要议题之一。
其中，水污染问题尤其严重，如何有效地处理废水和污水已经成为一个重要的研究领域。
而TiO2光催化剂，作为一种重要的废水处理材料，已经受到越来越多的关注。
TiO2光催化剂，简单来说，就是一种以二氧化钛（TiO2）为主要组成部分的催化剂。
通过光照的方式，能够将废水中的有机物和无机物分解为水和二氧化碳等环境友好的物质。
相比于传统的化学废水处理方法，TiO2光催化剂不需要添加大量的化学物质，不会产生二次污染，并且在处理污水的同时还能够利用太阳光进行自我再生，降低了经济成本。
在TiO2光催化剂的研究中，主要有以下几个方面需要注意。
第一，TiO2的晶相类型。
TiO2晶相类型的不同对其光催化性能有着显著的影响。
在一般情况下，锐钛矿相（anatase）的TiO2比金红石相（rutile）的TiO2具有更好的光催化性能。
因此，在TiO2光催化剂的制备和研究中，需要选择锐钛矿相的TiO2作为主要的组成部分。
第二，TiO2的表面积。
TiO2的表面积越大，其光催化活性就越高。
因此，在TiO2光催化剂的制备中，需要采用纳米材料制备方法，以获得高表面积的TiO2纳米颗粒。
同时，为了进一步提高TiO2的表面积，一些研究人员还通过表面修饰等方式，对TiO2纳米颗粒进行了进一步改进。
第三，TiO2的光吸收范围。
由于TiO2只能吸收紫外线（UV）光线，因此其在太阳光照射下的催化活性受到了很大的限制。
为了解决这个问题，研究人员提出了一系列方案，如添加其他光吸收剂或利用掺杂的方法扩展TiO2的吸收范围。
这些方法在提高TiO2的光催化活性方面取得了显著的进展。
除了上述三个方面，还有一些其他的TiO2光催化剂相关研究也十分重要。
例如，TiO2光催化剂的载体、光照条件、反应器类型以及催化剂复合材料等问题都需要得到有效的解决。
同时，在实际应用中，TiO2光催化剂也需要考虑到一些具体的问题，如操作成本、催化剂寿命等方面的问题。
二氧化钛实验报告
二氧化钛的制备及其光催化活性的评价一、实验目的1、了解二氧化钛纳米颗粒的性质2、掌握TiO2的制备工艺及学习TiO2的活性检验方法3、培养自己设计实验分析实验结果的能力二、实验原理本实验纳米Ti02的合成是以钛醇盐Ti(OR)4(IP—C2H5，一C3H7，C4H9)为原料，其原理是：钛醇盐溶于溶剂中形成均相溶液，以保证钛醇盐的水解反应在分子均匀的水平上进行，由于钛醇盐在水中的溶解度不大，一般选用小分子醇(乙醇、丙醇、丁醇等)作为溶剂；钛醇盐与水发生水解反应，同时发生失水和失醇缩聚反应，生成物聚集形成溶胶；经陈化，溶胶形成三维网络而形成凝胶；干燥凝胶以除去残余水分、有机基团和有机溶剂，得到干凝胶；干凝胶研磨后煅烧，除去化学吸附的羟基和烷基团，以及物理吸附的有机溶剂和水，得到纳米Ti02粉体。
TiO2溶胶凝胶法的制备主要包括2个部分：水解缩合、凝结。
缩合是将溶质分子或离子缩合为大分子聚合物即胶粒的过程。
这些胶粒分散在介质中称为溶胶。
在一定条件下胶粒聚集、合并并转化成湿凝胶称为凝结。
在sol-gel过程中钛酸丁酯的水解——缩聚反应速度极快，会立即生成沉淀，影响TiO2的细化。
我们可以通过加入水解抑制剂、配置滴加液，并控制滴加速度等方法来抑制沉淀的产生，从而形成均匀稳定的溶胶。
在以乙醇为溶剂、钛酸四丁酯和水发生不同程度的水解反应，钛酸四丁酯在酸性条件下，在乙醇介质中水解反应是分步进行的。
水解产物为含钛离子溶胶：Ti（O-C4H9）4+4H2O==Ti（OH）4+4C4H9OHTi(OH)4+Ti(O-C4H9)4==2TiO2+4C4H9OHTi(OH)4+ Ti(OH)4==2TiO2 +4H2O根据Ti02能降解有机物的性质，二氧化钛催化亚甲基蓝降解，其降解速度与二氧化钛活性有关，可以通过测量单位时间内被降解的有机物浓度降低量来确定Ti02的活性，而有机物的浓度可以用分光光度计测的。
三、仪器与试剂试剂：钛酸丁酯（化学纯）、无水乙醇（分析纯）、95%乙醇（分析纯）、冰醋酸（化学纯）仪器：烧杯（250ml）、锥形瓶（250ml）、量筒（10ml、50ml）、电子天平、玻璃棒、磁力搅拌器、胶头滴管、水浴恒温箱、烘箱、坩埚、马弗炉、量杯、研砵、鼓泡机、太阳光模拟器、紫外光灯、分光光度计；四、实验步骤1 样品的制备(1) 取10 mL的钛酸丁酯加入到盛有35mL无水乙醇的小烧杯中，用磁力搅拌器搅拌10min，得到溶液A；(2) 将4mL冰醋酸和10ml去离子水加到35mL的无水乙醇中，剧烈搅拌，得到溶液B，滴入1—2滴盐酸，调节PH使其为2~3。
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TiO2光催化剂的制备与研究概况昆明理工大学摘要：TiO2是目前最受关注的光催化剂之一，本文综述了TiO2光催化原理，制备方法及其作为光催化剂在污水处理、空气净化和抗菌等方面的应用。
关键词：TiO2催化剂制备应用Preparation and research of TiO2 as photocatalystHui fumei（Kunming University of Science and Technology）Abstract：Ti02 is one of the most promising photocatalysts at present．The mechanism and the synthesis of the photocatalytsts，and its application in water treatment，air purification and anti—bacteria were reviewed．Keywords ：TiO2 photocatalysts preparation application引言TiO2是一种非常优秀的催化剂，以其活性高、热稳定性好、持续时间长、价格便宜所以倍受人们重视。
广泛应用在传感器[1]、太阳能电池[2]、锂离子电池[3]、催化剂[4]、颜料[5]、化妆品、过滤陶瓷二氧化钛纳滤膜[6]、吸附等领域。
尤其在自然环境日趋恶化、污染十分严重，水资源不断减少的今天，TiO2光催化剂的应用研究具有非常重要的意义。
虽然TiO2光催化剂在光催化反应的应用已取得不少成绩。
在研究和应用中却依然存在很多问题需要解决。
二氧化钛光催化剂的催化活性受到各方面因素的影响：首先TiO2是宽禁带材料，仅能吸收太阳光谱的紫外光部分，通常需要用紫外光源来激发，太阳能利用效率低，这限制了其实际的应用：其次在制备和回收过程中，超细纳米粒子的过滤极为困难；第三纳米粉体在存放过程中容易团聚。
都在一定程度上限制TTiO2光催化剂的广泛应用。
1 TiO2光催化原理锐钛型TiO2，的禁带宽度为3．2 eV，在波长小于400 nm的光照射下，价带电子被激发到导带形成空穴电子对。
在电场的作用下，电子与空穴发生分离，迁移到粒子表面的不同位置。
热力学理论表明，分布在表面的空穴h可以将吸附在TiO2表面的H2O分子氧化成OH·自由基。
OH·自由基氧化能力是水体中存在的氧化剂中最强的，能氧化大部分有机污染物及部分无机污染物，将其最终降解为CO2、H2O等无害物质，而且OH·自由基对反应物几乎无选择性。
因而在光催化氧化中起着决定性的作用。
TiO2表面高活性的电子e 具有很强的还原能力，可以还原去除水体中的金属离子。
国内外对TiO2光催化机理做了很多的研究工作[78]、。
Darrin S，Muggli等[7]研究了TiO2，光催化氧化乙醇的机理。
研究结果表明在TiO2表面上的一部分乙醇发生反应的途径是乙醛一乙酸—CO2+甲醛一甲酸一CO2。
剩余的乙醇氧化比较的缓慢，并且反应过程中没有中间产物乙酸的生成。
反应的途径是：乙醛一甲酸+甲醛一甲酸一CO2。
把乙醇氧化成乙醛并不是反应速率的决定步骤。
将甲醛氧化成甲酸和将甲酸氧化成CO2应速率差不多，都要比乙酸的氧化要快。
在表面上的乙醛降低了其它中间产物的反应。
因此增强乙醛的反应速率可以提高生成CO2的反应速率。
2 TiO2光催化剂的制备2．1 纳米TiO2光催化剂的制备目前制备纳米TiO2的方法主要有固相法、气相法和液相法。
液相法，主要有溶胶一凝胶法(Sol—Ge1)、化学沉淀法和水热合成法。
最常用的方法是溶胶一凝胶法。
溶胶一凝胶法是利用钛醇盐在无水乙醇溶液中进行酸性水解得到凝胶体。
在不同的温度下煅烧可得到不同晶型的TiO2。
目前使用干燥凝胶的方法有超临界CO2干燥法和超临界乙醇干燥法。
SR Dhage 等[9]将TiO2和柠檬酸的混和物在水浴中加热形成凝胶。
当凝胶在623 K分解时可以生成锐钛型的TiO2粉末，当温度高于773 K时锐钛型会转变成金红石型。
Dong—Seok Seo等[10]将TiOC12与NH3·H2O反应生成的氢氧化钛在沸水或在60℃的HC1溶液中老化24 h。
研究发现通过改变老化的条件可以控制TiO2晶体的类型和颗粒的形状。
在沸水中老化的粉末表征结果表明其为锐钛型，并且是由粒径为20 nm的球形颗粒组成。
当在HC1溶液中老化氢氧化钛时实验结果发现是当HC1浓度为0．1和0．5 mol／L时可以生成锐钛型粉末，而在2 mol ／L时只可以生成金红石型粉末。
Robson Fermandes de F aS[11]以钛酸丁酯为前躯体，分别在水、饱和KC1、CaC12、NiC12、Co．C12、MnC12中使用Sol—Gel法制备出了不同晶型的TiO2，粉末。
XRD表征结果表明：在不同种类的金属氯化物的饱和溶液中总是可以生成锐钛型的TiO2，然而，在水中合成的TiO，粉末为无定型。
YassineBessekhouad等[12]对Gel—Sol 法制备纳米TiO2的条件进行了优化。
实验结果是当作为前驱体的醇盐与甲醇和水的比为1：1：75时，将混和物在75℃的水浴中加热3 h，就可以制备出比较理想的TiO2。
G．L．1i 等[13]在反相微乳液体系中将TiCL4,溶液与氨水发生反应制备出了纳米尺寸的TiO2，粗产品为无定型的，当将其从200℃加热到750℃时晶型转变成锐钛型，当高于750℃时晶型变为金红石型。
Tran Trung等[14]在含有丙三醇的新溶剂体系中使用异丙醇钛制备出了TiO2，纳米颗粒。
通过TEM表征知道颗粒的尺寸范围是4—10 nm。
通过XRD发现纳米颗粒是锐钛型的。
可见纳米TiO2的制备方法是比较的成熟。
2．2 纳米TiO2光催化剂的表面修饰目前使用的纳米TiO2光催化剂只能利用波长<400 nm范围的紫外光。
而能达到地面上的太阳能射线中的紫外辐射线仅占4％ 10％。
如能拓宽光催化剂的光谱利用范围，以可见光或太阳光作为光源可大大降低光催化技术的运行成本，使得在自然环境中消除有机物的污染及净化空气等成为可能。
研究表明通过表面修饰的手段对TiO2进行改性可以提高TiO2的光催化效果和扩展光响应范围，这些修饰手段大致可分为两大类：第一类是利用在半导体微粒形成浅电子陷阱，俘获电子，阻止电子和空穴复合。
贵金属沉积、过渡金属离子掺杂属于这类修饰。
第二类是利用光敏剂和TiO2形成的量子尺寸异质结来促进半导体的光生空穴和电子的分离。
光敏剂可以是有机染料，也可以是窄带隙半导体。
目前国内外有大量关于纳米TiO2光催化剂的表面修饰的报道，但最主要的方法还是使用贵金属沉积的方法来提高TiO2的光催化效果的。
如A．Blazkova等[15]在TiO2上沉积了贵金属Pt作为光催化剂对苯酚的光降解进行了研究。
Zhi—hao Yuan等[16]通过Sol—Gel法制备出了掺杂Zn(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的纳米TiO2粉末，通过光催化降解苯酚评价了其光催化活性。
实验结果发现通过掺杂使用TiO2的光催化活性得到了大幅度的提高。
Masakazu Anpo[坞J 将一些金属离子比如Cr或v掺杂到TiO2粉末中，研究发现掺杂的离子改变了TiO2的电子状态，导致吸收带偏移到更长的波长区域，比如到了可见光区域。
只有解决了纳米TiO2光催化的光源波长问题，才可以称其具有真正意义上的实际应用价值。
3 纳米TiO2光催化剂的应用价值3．1 在污水处理上的应用目前半导体光催化剂已经广泛地用作净化含有重金属离子的污水。
此外，该技术还可用于从污水中提取重金属[17]。
纳米TiO2还可以降解大多数有机物，最终生成CO2和H2O及一些简单的无机物。
Tet．suto Nakashima等[18]将TiO2光催化剂固定于聚四氟乙烯网状薄膜上成功降解了3种影响分泌的化合物。
N．Nageseam Rao等[19]使用悬浮着的TiO2光催化剂降解了含有表面活性剂和一些商业化的肥皂或清洁剂的水溶液。
B Tryba等[20]使用sol—Gel 法在活性炭中嵌入TiO2并将其应用于水中苯酚的脱除。
J Aguado等[21]将纳米TiO2应用到氰化物的光降解上。
HuChum等使用TiO2／SiO2光催化剂降解5种不同的染料。
研究发现不同染料中的不同的基团在催化剂表面发生吸附作用。
在研究污水处理的反应装置方面，Lanfeng Zhang等[22]研究开发了一种具有实际应用价值的污水处理装置，该反应器用降解苯酚、四氯乙烯、双酚A来评价其性能。
结果表明所测试的有机化合物在比较短的时间内就降解完全。
由于该反应器简单易行并且是在污水处理中具有比较高的效率，所以有望成为商业化的产品。
Junshui Chen等[23]研制出了一种新的反应器用于有机污染物的降解反应。
在反应器中用紫外光源为激发纳米TO2产生电子一空穴对提供能量。
同时有一个三电极电解体系，该体系所生成的H202在降解反应中发挥着非常重要的作用。
实验结果表明该反应器可以把污水中的化学耗氧量、生物耗氧量、细菌含量和N 含量分别下降93．9％、87．6％、99．9％和67．5％。
Roberta L．Ziolli等[24]使用具有较高比表面积的纳米TiO2胶体光降解了原油。
据报道，全世界每年因河流和海上事故进入河流和海洋的石油污染物总量在1 000万t以上，对水体环境造成了严重的污染。
由于锐钛型TiO2的密度为3．84 g／cm3，所以需将锐钛型的纳米TiO2做成空心小球，使用纳米TiO2能与石油类污染物充分接触进行光催化反应，从而达到光降解有机污染物的目的。
3．2 在空气净化上的应用室内有害气体主要有装饰材料释放出的甲醛及生活环境中产生的甲硫醇、硫化氢、氨气等。
SangBum Kim等[25]使用纳米TiO2光催化剂降解了可挥发性溶剂三氯乙烯、甲醇、甲苯。
DM—Rung Park等[26]在02和H20氛围中使用TiO2超细粉末将乙烯光催化氧化成CO2和H20。
Misook Kang等[27]在光强度为4 w／m2的254 nm的紫外光下使用500 mL／min的02吹泡进行CHCI 的降解实验。
研究表明使用溶剂热处理法制备出的TiO2要比溶胶一凝胶法制备出的TiO2具有更好的光催化活性，前者在2 h内就可以降解95％ CHCI 。
Xingyi Deng等研究了具有不同比表面积的纳米TiO2催化剂在气相中光催化氧化正己烷，光催化氧化的主要产物是CO2和H20。
同时将TiO2进行硫酸盐化处理，将其用于光催化氧化空气中浓度为1．1 X 10I3的甲醇和浓度为8．6 X 10I4的苯。