纳米TiO2的制备方法综述
《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。
化学法纳米二氧化钛
化学法纳米二氧化钛化学法制备纳米二氧化钛简介纳米二氧化钛（纳米TiO₂）是一种广泛用于光催化、太阳能电池、传感器和生物医学等领域的高性能材料。
化学法是合成纳米TiO₂的一种常用方法，其优点在于可在溶液中低温下控制粒子尺寸和形貌。
水热法水热法是一种经典的化学法，通过在高压釜中加热反应物溶液来合成纳米TiO₂。
反应体系通常包含钛源（如TiCl₄或TiOSO₄）、水和有机配体（如乙酸或柠檬酸）。
温度、压力和反应时间等条件对粒子的尺寸和形貌影响较大。
溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种溶液沉积技术，通过控制溶胶-凝胶转变来形成纳米TiO₂。
反应体系通常包含钛源、水和稳定剂（如聚乙烯醇或季铵盐）。
溶胶-凝胶转化后，通过热处理得到结晶的纳米TiO₂。
微乳剂法微乳剂法利用油包水或水包油微乳剂，通过化学反应或自组装来合成纳米TiO₂。
微乳剂中的界面可充当纳米TiO₂粒子的模板，从而控制其尺寸和形貌。
模板法模板法使用预先设计的模板来指导纳米TiO₂的生长。
模板可以是有机或无机的，其结构决定了纳米TiO₂的孔隙率和形状。
影响纳米TiO₂性质的因素钛源：不同的钛源会影响粒子的尺寸、形貌和结晶度。
有机配体：配体会与钛离子络合，影响粒子的生长和稳定性。
温度和压力：温度和压力会影响反应动力学和结晶过程。
反应时间：反应时间会影响粒子的尺寸和结晶度。
应用纳米TiO₂在以下领域具有广泛的应用：光催化：分解有机污染物、水净化和光伏发电。
太阳能电池：光阳极材料和光电转换。
传感器：电化学、光学和生物传感。
生物医学：药物载体、抗菌剂和生物成像。
总结化学法是合成纳米TiO₂的一种有效方法，可通过控制反应条件来调节其尺寸、形貌和性质。
这些定制的纳米TiO₂粒子在各种应用中具有巨大的潜力，包括光催化、太阳能电池、传感器和生物医学。
纳米TiO2粉体制备方法
1.纳米TiO 2粉体制备方法1.1.物理法1.1.1.气相冷凝法:预先处理为气相的样品在液氮的气氛下冷凝成核制得纳米TiO2 粉体,但该法不适于制备沸点较高的半导体氧化物1.1.2.高能球磨法:工艺简单,但制得的粉体形状不规则,颗粒尺寸分布宽,均匀性差1.2.化学法1.2.1.固相法:依靠固体颗粒之间的混合来促进反应,不适合制备微粒1.2.2.液相法:就是将钛的氯化物或醇盐先水解生成氢氧化钛(或羟基氧钛) ,再经煅烧得到TiO2. 研究最广泛。
以四氯化钛为原料,其反应为TiCl4 + 4H2O → Ti (OH) 4 + 4HCl ,Ti (OH) 4 → TiO2 + 2H2O.以醇盐为原料,其反应为Ti (OR) 4 + 4 H2O → Ti (OH) 4 + 4 ROH ,Ti (OH) 4TiO2 + 2 H2O.−−−→煅烧主要包括硫酸法、水解法、溶胶-凝胶(Sol2gel) 法、超声雾化、热解法等。
溶胶- 凝胶法就是将钛醇盐制备成二氧化钛溶胶. 为了得到多孔催化剂,通常采用煅烧等方法将凝胶进行干燥,去除溶剂,制得干凝胶. Dagan 等[25 ]采用超临界干燥法所制得的TiO2气凝胶孔隙率为85 % ,比表面积高达600 m2·g - 1 ,晶粒尺寸为5. 0 nm ;对水杨酸的光催化氧化表明该催化剂具有比Degussa P - 25 TiO2粉末更高的催化活性.1.2.3.气相法:其核心技术是反应气体如何成核的问题. 通过四氯化钛与氧气反应或在氢氧焰中气相水解获得纳米级TiO2 ,目前德国Degussa 公司P-25 粉末光催化剂是通过该法生产的常用的化学制备方法有溶胶-凝胶法、沉淀法、水解法、喷雾热解法、水热法和氧化- 还原法等。
2.纳米TiO2薄膜制备方法：除了与粉体制备相同的制备方法如溶胶-凝胶法、热解法外,还有液相沉积法、化学气相沉积法、磁控溅射法等。
2.1.溶胶-凝胶法(Sol-Gel)：制备的薄膜纯度高,且制备工艺简单,易批量生产;2.2.水热合成法：通过水解钛的醇盐或氯化物前驱体得到无定形沉淀，然后在酸性或碱性溶液中胶溶得到溶胶物质，将溶胶在高压釜中进行水热Ostwald熟化。
纳米TiO2的制备方法
31一、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种较为重要的制备纳米材料的湿化学方法，主要包括4步：1.溶胶的制备。
Ti(OR)4与水不能互溶，但与醇、苯等有机溶剂无限混溶，所以可先配制Ti(OR)4的醇溶液（多用无水乙醇）A，配制水的乙醇溶液B，并向B中添加无机酸（HCl，HNO 3等）或有机酸（HAc或柠檬酸等）作水解抑制剂，也可加一定量NH 3，将A和B按一定方式混合、搅拌得透明溶胶。
2.溶胶-凝胶的转变。
随着搅拌的进行，溶胶经过缩聚过程转变成湿凝胶。
3.使湿凝胶转变成干凝胶。
4.热处理。
将干凝胶磨细，在一定温度下热处理，便可得到纳米TiO 2。
以Ti(OC 4H 9)4为原料，无水乙醇为溶剂，盐酸作水解抑制剂，按摩尔比为Ti(OC 4H 9)4:H 2O:C 2H 5OH:HCl=1:(1～4):15:0.3，得到不同粒径和晶型的TiO 2纳米晶。
用溶胶-凝胶法制备了Pt掺杂的TiO 2，得出在Pt含量为0.1% mol的时候光催化性能最好。
溶胶-凝胶法(Sol-Gel)是目前研究应用最多的TiO 2光催化剂的制备方法之一，溶胶-凝胶法制备纳米材料有如下优点为：（1）反应条件温和，成分容易控制；（2）工艺、设备简单；（3）产品纯度高，容易掺杂改性。
在溶胶－凝胶过程中，溶胶由溶液制得。
化合物在分子级水平混合，故胶粒内及胶粒间化学成分完全一致；颗粒细，胶粒尺寸小。
该法可容纳不溶性组分或不沉淀组分，不溶性颗粒均匀地分散在含不产生沉淀的组分的溶液，经凝胶化、不溶组分可自然地固定在凝胶体系中，不溶性组分颗粒越细，体系化学均匀性越好；掺杂分布均匀，可溶性微量掺杂组分分布均匀，不会分离、偏析。
它比醇盐水解法优越，粉末活性高。
一般情况下，溶胶-凝胶法在室温合成无机材料，能从分子水平上设计和控制材料的均匀性，获得高纯、超细、均匀的纳米材料。
二、水热法水热合成法是在特制的密闭反应容器里，采用水溶液或其他液体作为反应介质，通过对反应容器加热，反应环境使难溶或不溶的物质溶解，进而成核、生长、最终形成具有一定粒度和结晶形态的晶粒。
《2024年纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究》范文
《纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究》篇一一、引言随着环境保护意识的提高和可持续发展的需求，光催化技术因其在太阳能利用、环境污染治理及光催化反应等多个领域的广泛应用而受到广泛关注。
其中，纳米TiO2光催化剂因其优异的性能和低廉的成本，成为当前研究的热点。
本文将重点探讨纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究。
二、纳米TiO2光催化剂的制备1. 物理法物理法包括气相法、真空蒸发法等，主要通过高温处理获得高质量的纳米TiO2粉末。
其优点是制得的纳米粒子具有较好的晶型结构，但存在生产效率较低，成本较高的缺点。
2. 化学法化学法包括溶胶-凝胶法、水热法等。
其中，溶胶-凝胶法是通过在溶液中制备出均匀的溶胶，然后通过热处理获得纳米TiO2。
水热法则是在高温高压的水溶液中直接进行化学反应。
这两种方法均具有较高的生产效率和较低的成本。
三、纳米TiO2光催化剂的改性由于纳米TiO2光催化剂在可见光区域的响应能力较弱，研究者们通过掺杂、表面修饰等方法对其进行改性。
1. 掺杂掺杂是提高纳米TiO2光催化剂可见光响应能力的一种有效方法。
通过在TiO2晶格中引入其他元素（如氮、硫等），可以拓宽其光谱响应范围，提高对可见光的利用率。
2. 表面修饰表面修饰是通过在纳米TiO2表面引入其他物质（如贵金属、金属氧化物等）来改善其性能。
这些物质可以有效地捕获光生电子和空穴，抑制其复合，从而提高光催化效率。
四、纳米TiO2光催化剂的应用研究1. 环境保护领域纳米TiO2光催化剂在环境保护领域的应用主要包括废水处理、空气净化等。
其优异的氧化还原性能可以有效地降解有机污染物，净化空气和水质。
2. 能源领域纳米TiO2光催化剂在能源领域的应用主要包括太阳能电池、光催化制氢等。
其可以通过吸收太阳能并产生光生电子和空穴，从而实现光电转换或光催化反应，为能源的可持续利用提供新的途径。
五、结论纳米TiO2光催化剂因其优异的性能和低廉的成本，在环境保护和能源领域具有广泛的应用前景。
纳米二氧化钛的制备综述
纳米二氧化钛的制备综述
纳米二氧化钛（TiO2）是一种具有广泛应用潜力的材料，用于催化、光电子学、传感器、环境污染治理等领域。
制备纳米二氧化钛的方法有很多种，包括溶胶-凝胶法、水热合成法、溶剂热法、气相沉积法等。
下面是纳米二氧化钛制备的一些综述：
1. 溶胶-凝胶法：这是一种常见的制备纳米二氧化钛的方法。
通过将钛源和溶剂混合形成溶胶，然后通过凝胶化反应得到凝胶，最后通过热处理过程形成纳米二氧化钛。
该方法制备的纳米二氧化钛具有较高的纯度和较小的粒径。
2. 水热合成法：这是一种利用高温高压水环境合成纳米二氧化钛的方法。
通过在水溶液中加入适量的钛源和控制反应条件，可以得到形貌和粒径可调的纳米二氧化钛。
水热合成法制备的纳米二氧化钛具有较高的比表面积和晶体质量。
3. 溶剂热法：这是一种利用有机溶剂作为反应介质合成纳米二氧化钛的方法。
通过在有机溶剂中加热处理钛源溶液，可以形成纳米二氧化钛。
溶剂热法制备的纳米二氧化钛可以调控晶体形貌和粒径。
4. 气相沉积法：这是一种利用气相反应合成纳米二氧化钛的方法。
通过在适当的气氛条件下，钛源蒸汽和氧气反应生成纳米二氧化钛。
气相沉积法制备的纳米二氧化钛具有较高的纯度和较小的粒径。
一种纳米二氧化钛的合成方法
一种纳米二氧化钛的合成方法
纳米二氧化钛是一种具有广泛应用价值的高性能材料，具有良好
的光催化、电化学、热稳定性、光学等性质，被广泛用于催化剂、光
催化、光电池、光学涂层、防辐射材料等领域。
本文将介绍一种常用
的纳米二氧化钛的合成方法。
一、化学法
1. 溶胶-凝胶法
首先，将钛酸四丁酯等钛化合物与有机溶剂混合，加入氢氧化物
或醋酸等碱性物质，生成胶体颗粒。
然后经过干燥和煅烧等工艺步骤，最终得到纳米二氧化钛制品。
2. 水热法
将钛酸四丁酯溶于去离子水中，加热至高温高压条件下反应，生
成单质钛粉末。
然后，将钛粉末与氢氧化物或醋酸等碱性物质混合，
再经过高温高压水热反应，形成胶体颗粒。
最后经过洗涤、干燥和煅
烧等处理，得到纳米二氧化钛产物。
3. 胶体化合物沉淀法
将钛酸四丁酯等溶解于醇类或水中，加入小分子化合物用于控制
溶液的酸碱度和离子浓度。
通过逐渐加入碱性物质，控制溶液的酸碱度，使得溶液中的钛离子缓慢沉淀为钛酸盐沉淀。
最后通过煅烧处理，得到纳米二氧化钛制品。
以上三种化学方法都可以制备纳米二氧化钛，每种方法具体操作
步骤略有不同，但总体上都要控制反应条件，从而获得高纯度、单一
晶相的纳米二氧化钛。
而在工业生产中，还有其他方法，如高温等离子体法，等离子体
化学气相沉积法和物理气相沉积法等都可以用来制备纳米二氧化钛。
每种方法都有其独特的优势和适用范围。
总之，纳米二氧化钛是一种重要的功能材料，具有广泛应用前景。
通过合适的合成方法，可以得到高品质的纳米二氧化钛产品，为相关应用提供可靠的材料保障。
纳米二氧化钛制备方法
1.纳米TiO2粉体制备方法1.1. 物理法1.1.1. 气相冷凝法：预先处理为气相的样品在液氮的气氛下冷凝成核制得纳米TiO2粉体，但该法不适于制备沸点较高的半导体氧化物1.1.2. 高能球磨法：工艺简单，但制得的粉体形状不规则，颗粒尺寸分布宽，均匀性差1.2. 化学法1.2.1. 固相法：依靠固体颗粒之间的混合来促进反应，不适合制备微粒1.2.2. 液相法：就是将钛的氯化物或醇盐先水解生成氢氧化钛(或羟基氧钛),再经煅烧得到TiO2.研究最广泛。
以四氯化钛为原料，其反应为TiCl4 + 4H2O f Ti (OH) 4 + 4HCl，Ti (OH) 4 f TiO2 + 2H2O.以醇盐为原料，其反应为Ti (OR) 4 + 4 H2O f Ti (OH) 4 + 4 ROH，Ti (OH) 4 煅烧〉TiO2 + 2 H2O.主要包括硫酸法、水解法、溶胶-凝胶(Sol2gel)法、超声雾化、热解法等。
溶胶-凝胶法就是将钛醇盐制备成二氧化钛溶胶.为了得到多孔催化剂，通常采用煅烧等方法将凝胶进行干燥，去除溶剂，制得干凝胶.Dagan等［25 ］采用超临界干燥法所制得的TiO2气凝胶孔隙率为85 %，比表面积高达600 m2 •g - 1，晶粒尺寸为5. 0 nm ;对水杨酸的光催化氧化表明该催化剂具有比DegussaP - 25 TiO2粉末更高的催化活性.1.2.3. 气相法:其核心技术是反应气体如何成核的问题.通过四氯化钛与氧气反应或在氢氧焰中气相水解获得纳米级TiO2 ,目前德国Degussa公司P-25粉末光催化剂是通过该法生产的常用的化学制备方法有溶胶-凝胶法、沉淀法、水解法、喷雾热解法、水热法和氧化-还原法等。
2.纳米TiO2薄膜制备方法：除了与粉体制备相同的制备方法如溶胶-凝胶法、热解法外，还有液相沉积法、化学气相沉积法、磁控溅射法等。
2.1. 溶胶-凝胶法(Sol-Gel)：制备的薄膜纯度高，且制备工艺简单,易批量生产；2.2. 水热合成法：通过水解钛的醇盐或氯化物前驱体得到无定形沉淀，然后在酸性或碱性溶液中胶溶得到溶胶物质，将溶胶在高压釜中进行水热Ostwald熟化。
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纳米TiO2的制备方法综述1.引言纳米微粒是指颗粒尺寸在1 nm -100 nm的超细微粒。
由于纳米微粒具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和量子隧道效应，因而展现出许多特有的性质，在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等方面具有广阔的应用前景。
其中纳米二氧化钛作为一类无机功能材料备受关注。
氧化钛(TiO2)俗称钛白粉，具有无味、无毒、无刺激性和热稳定性好等特点，且来源广泛，极易获得，从晶形角度而言，TiO2分为锐钛矿、板钛矿和金红石三种，其中锐钛矿型和金红石型应用较为广泛。
纳米二氧化钛因其具有粒径小、比表面积大、磁性强、光催化、吸收性能好，吸收紫外线能力强，表面活性大、热导性好、分散性好、所制悬浮液稳定等优点，倍受关注。
制备和开发纳米二氧化钛成为国内外科技界研究的热点。
纳米二氧化钛在水处理、催化剂载体、紫外线吸收剂、光敏性催化剂、防晒护肤化妆品、涂料填料、光电子器件等领域具有广泛的用途。
纳米二氧化钛用于涂料是涂料发展的一个重大研究方向，它的开发与应用为涂料的发展注入了新的活力，可利用其各种特殊效应来提高涂料的多方面性能。
目前纳米二氧化钛的制备方法主要分为液相法和气相法，本文将对其制备方法进行分类介绍。
2.气相法气相法通常是采用某些特定的方法使反应前体物质气化，以使其在气相状态下发生化学或者物理变化，继而通过冷却使其成核、生长最终形成颗粒二氧化钛。
气相法主要分为物理气相沉积法(PVD)与化学气相沉积法(CVD)，其中PVD是将前提物质通过挥发或者蒸发为气体，然后冷凝成核，从而得到粉体的方法，通常包括热蒸发法、溅射法等。
PVD法是制备纳米材料采用的最早方法，多用于制备二氧化钛薄膜。
在利用物理气相沉积法制备二氧化钛的过程中并不发生化学反应，所得的二氧化钛粒径小、纯度高、分散性较好，但是成本高、回收率低。
[3]2.1 扩散火焰法以钛醇盐或四氯化钛、燃料气体和氧气等作为原料，首先将前提气体物质通入火焰反应器中，然后将燃料气体经烧嘴打入空气中，利用扩散作用使其相互混合而达到燃烧的目的，在此过程中气相会发生水解和氧化等作用，随之经过结晶成核、成长、转化晶型等过程最终制得二氧化钛。
典型的P25是德国的Deguss公司通过TiCl4氢氧火焰法制的，其反应方程式为: TiCl4(g)+2H2（g）+O2(g)→4Ti02(a)+4HC1(g) (1)工艺流程见图1：日本Aerosil公司和美国Cabot公司等也利用此方法制的了超细的纳米二氧化钛粉体。
Jang等人分别用五路管径将空气与Ar,O2，Ar/TiCl4加入到经过改进的火焰反应器中，并且利用改变气体浓度来对二氧化钛的粒径和晶型进行控制。
从前期文献可见，当反应器火焰的温度在1000℃一1700℃范围内时，可制得粒径在12nm-29nm范围的二氧化钛，所含锐钛矿所占的比例在28%-75%，产量最高可达到20g/h。
Katzer等人将N2 ,CH4 ,Ar/TiCl4与氧气混合使其反应，且通过对电极电场的控制来调整火焰的温度和结构，进而控制纳米二氧化钛的粒径和晶型。
此方法制备的纳米二氧化钛具有小粒径、高纯度、良好的分散性和大的表面活性、较小的团聚现象等优点，但是此过程要求温度较高，工艺参数的控制要比较精确，且对设备材质的要求比较严格，生产成本相对较高。
[3]2.2 TiCl4气相氧化法该方法用的原料是TiC14和O2，化学反应式为:TiCl4(g)+O2（g）→Ti02(s）+C12(g） (2）利用N2携带TiC14蒸气，预热到435℃后经套管喷嘴的内管进入高温管式反应器，O2预热到870℃后经套管喷嘴的外管也进入反应器，TiC14和O2在900℃-1400℃下反应，生成的纳米Ti02微粒经粒子捕集系统，实现气固分离。
该工艺目前关键是要解决喷嘴和反应器的结构设计及Ti02粒子遇冷壁结疤的问题。
其优点是自动化程度高，可制备优质的粉体。
施利毅等人在外径4.8cm、内径3.9cm和加热段长95.0cm的刚玉高温反应器中，利用TiC14/A1C13高温气相氧化反应合成金红石型纳米Ti02颗粒。
通过氧气预热、反应器尾部冷凝等措施控制产物粒径，制备的类球形金红石型纳米Ti02粒径分布为30nm-50nm。
他们还研究发现Ti02颗粒中金红石相含量随反应温度变化出现最大值，并随停留时间延长而增大，加入A1C13能增加Ti02表面的氧空位，促使锐钛相向金红石相转化，使金红石相含量较未掺铝时大幅度提高。
当反应温度1100℃、进料中A1C13和TiC14摩尔比为0.25、停留时间为1.73s 时，可得到纯金红石相纳米Ti02颗粒。
添加剂对Ti02晶型有明显的影响，Akhtar等研究发现加入硅、磷、硼等卤化物将导致气相合成Ti02的金红石相含量下降;Vemury等研究则发现，在燃烧反应器中加入A1C13能提高金红石相含量，但Ti02粒子间烧结加剧，粒径增大，难以获得纳米尺度Ti02颗粒。
[1]2.3 雾化水解法雾化水解法采用钛醇盐为前驱物，利用静电超声等手段将其雾化成极其微小的液滴，再随载气进入反应器中，经过短时间的水解，最后得到二氧化钛粉末。
该工艺最早是由美国麻省理工学院开发成功的，可以用来生产单分散的球形纳米TiO2，化学反应式是:n（TiOR)4(g)+4nH20(g) → nTi(OH)4(s)+4nROH(g) (3)n Ti（OH)4(s) → nTi02?H20（s)+nH2O(g) (4)n Ti02?H20(s) → nTi02（s)+nH20(g) (5)其基本流程见图2：Ahonen等人将雾化水解法和溶胶凝胶法相互融合，经过雾化的液滴可以在颗粒范围内直接水解获得胶状体，通过烘干锻烧得到粉末。
利用雾化水解法制备二氧化钛过程迅速、纯度高、粒径大小可控、分散性好，可以达到自动化、连续化的生产，但因制备过程中温度限制，若得到金红石型二氧化钛则还要通过高温锻烧过程。
[3]图2：雾化水解法工艺流程图2.4 热等离子法热等离子法制备二氧化钛的基本原理:由氢气、氢气或者氮气组成的高温等离子流中所存在的大量高活性的离子原子或者分子快速地附着在前体的表面，经历熔融气化最后成核生长，由于周围环境的温度与等离子体的温度有很大的差别，所以会急速冷却得到高纯度的纳米二氧化钛颗粒。
等离子体的组成几乎相等，粒子的温度近乎一致，属于低热等离子体。
当前利用此方法制备二氧化钛的等离子体主要有射频等离子体法(RF)、微波等离子体法(MC) 和电弧等离子体法(DC)三种。
近些年来，利用热等离子方法制备纳米二氧化钛广泛受到人们的关注。
Li等人将TiC 作为前体物质，利用RF方法在射流Ar-H2-CO2与射流Ar-O2中进行氧化，进而制得的二氧化钛粒径范围在10-50 nm。
研究发现，利用改变射流的组成和氧气通入的位置可以控制二氧化钛的粒径，而且通过增加气体流量或者降低氧气的浓度会使二氧化钛的晶型向金红石型转变，用此方法制备的二氧化钛粒径小、纯度高，但很难实现大规模、工业化生产。
[3]3.液相法目前，液相法制备二氧化钛是国际上研究最广泛的方法，因其具有来源广泛、价格低廉、设备简单及易操作等特点在实验室得到广泛的应用。
3.1 溶胶-凝胶法20世纪80年代以来逐步发展出一种新型的制备纳米材料的方法，即溶胶凝胶法，此方法通常以钛醇盐作为原料，经过水解缩聚反应得到溶胶。
制备步骤:首先将钛酸盐加入到溶剂(一般为醇)中，通过不断搅拌形成均匀溶胶，接着钛醇盐和水发生水解反应，并伴有失水、失醇反应，所得物质聚在一起形成溶胶，经过烘干、锻烧和研磨最后得到纳米二氧化钛粉体。
所示：流程如图3在锻烧阶段，通过控制不同的锻烧温度可以制备不同晶型的二氧化钛。
利用溶胶凝胶法制备二氧化钛的优点很多:所需温度低、工艺简单、颗粒粒径细、分散性好等，但其制备成本较高，烘干和锻烧过程中溶胶的体积收缩较大，并且制备的二氧化钛易团聚。
[3]3.2 微乳液法微乳液法制备纳米级超细Ti02是近年来较流行的方法之一。
微乳液是由水、油和表面活性剂组成的热力学稳定体系，其中水被表面活性剂单层包裹形成微水池，分散于油相中，通过控制微水池的尺寸来控制超微颗粒的大小，因为在微水池生成的纳米颗粒的粒径可被微水池的大小有效限制。
微乳技术的关键是制备微观尺寸均匀、可控、稳定的微乳液。
微乳法有望制备单分散的纳米Ti02微粉，但降低成本和减轻团聚仍是微乳法需要解决的两大难题，估计利用微乳法在工业上生产纳米级超细TiO2还要经历相当的时间。
施利毅等人利用该方法，将含有反应物TiC14和氨水的两个微乳液混合，通过胶团粒的碰撞，制TiO2纳米粒子。
Manjari等人采用微乳法，用TiC14中的T i4+离子置换Na-DEHSS 中的Na+，制得的Ti(DESS)4作为反应物及表面活性剂参与反应，制得平均粒度为15 nm的TiO2粒子。
微乳液法制得的粒子纯度高，产物粒度小且可控，粒度分布均匀，但很难制得稳定的微乳体系。
该方法的关键是制备性能稳定均一的微乳液体系。
[1]3.3 水热合成法水热法通过控制溶液的压力和温度或者前驱物的水来进行反应，大多是在水热釜中完成的，其温度通常高于100℃，压力超过101.3 kPa，最常用的前驱物为Ti(SO4)2、钛酸丁脂和钛的卤化物等，釜中的溶液量和温度决定了其压力。
Kasuga等人把纳米二氧化钛投入到氢氧化钠浓度为2.5-20mol/L的溶液中，利用水热釜在110℃下反应了20 h，最终得到了二氧化钛纳米管；Feng等人将氯化钛和饱和氯化钠在160℃下水热反应了2h，最终制得了二氧化钛纳米棒。
水热法制备的纳米粒子具有晶粒粒径小、无团聚现象、不需要锻烧等优点，但过程中需要高温高压，因此对反应釜的材质安全要求比较严格。
[3]3.4 液相沉积法液相沉积法是在原料液中加入适量的沉淀剂，从而使溶液中的阳离子形成沉淀，再利用过滤、洗涤、烘干等手段制备纳米颗粒的方法。
此方法一般以Ti(S04)2和TiC14等钛盐作为原料。
主要过程为:将碱类物质(如氨水、碳酸钠、氢氧化钠等)添加到钛盐溶液中形成Ti(OH)4，再经过滤、洗涤、烘干过程，最后通过锻烧得到不同晶型的纳米二氧化钛粉体。
其工艺流程图见图4：图4：液相沉积法工艺流程图液相沉积法制备二氧化钛工艺简单且原料价廉易得，但粒子团聚现象严重，工艺流程过长、料液损失大、纯度低等不足之处。
为了缩短制备流程，改进沉淀工艺，赵敬哲等[A]将洗净的无定形Ti(OH)4沉淀重新分散于2 mol/L的HNO3溶液中，于80℃加热回流胶溶2h后，沉淀经离心、干燥，制得了粒径为数十纳米的金红石型Ti0:粉体。
这种工艺省去耗能高的高温锻烧过程，避免燃烧过程因烧结而引起的纳米粒子之间形成硬团聚。