纳米二氧化钛制备方法研究、性能研究及其应用

【摘要】纳米二氧化钛因其化学性质稳定、无毒、成本低廉且具有催化、紫外屏蔽等性能,在半导体、催化剂、纺织品功能整理等领域有着广泛应用。通过多种改性手段改善纳米二氧化钛的活性,提高其光催化效率和抗紫外整理性能是将这一技术推向实际应用的重要环节。本文采用微乳液法、溶胶—凝胶法和低温水解法制备纳米二氧化钛,并利用UV-VIS、TG-DTA、IR、XRD、SEM、TEM等多种测试手段,对改性纳米二氧化钛催化剂的光催化性能和抗紫外整理性能进行了系统的研究。采用微乳液法在TritonX-100/正丁醇/环己烷体系中,制备了纳米二氧化钛,考察反应时间、水与表面活性剂浓度比等反应条件的影响,探讨了纳米二氧化钛的形成机制,经650℃和1000℃煅烧后可分别得到分散性较好的锐钛矿型和金红石型纳米二氧化钛粒子,其粒径分别为20～35nm和40～60nm。利用溶胶—凝胶法通过钛酸正丁酯水解制备稀土(钆、铈、镧)掺杂和双元素铈—银、铈—铜)掺杂纳米二氧化钛,通过X射线衍射、透射电镜及紫外—可见光吸收光谱分析,稀土元素的掺杂提高了纳米二氧化钛的相变温度,而双元素掺杂则能降低纳米二氧化钛的相变温度；稀土掺杂和双元素掺杂都能减小纳米二氧化钛的粒径,其粒径在8-16nm；稀土掺杂和双元素掺杂都能提高二氧化钛的光催化活性和织物的抗紫外性能。利用低温水解法合成纳米二氧化钛,通过控制反应时间和溶液浓度可以获得不同晶型的二氧化钛,并用1mo1·1-1的硅酸钠溶液对其进行包覆,通过光催化实验发现：催化剂中混晶的比例不同,光催化效率也不同,锐钛矿质量分数为69.8%、金红石质量分数为30.2%时,光催化降解率最高可达95.7%。通过对纳米二氧化钛整理后的织物进行测试,发现经整理后的棉织物具有突出的抗紫外性能和服用性能,将织物进行10次洗涤后,其紫外透过率基本上没有发生改变,SiO2：TiO2=5%包覆时抗紫外效果最好,金红石型次之,最后是锐钛矿。
【作者】林萍；
【导师】郑利民；
【作者基本信息】东华大学，纺织化学与染整工程，2011，博士
【关键词】微乳液；溶胶—凝胶；低温水解；纳米TiO2；掺杂；包覆；光催化性能；抗紫外性能；

【参考文献】
[1]陈书涛.（Na_（0.5）Bi_（0.5））TiO_3基陶瓷的化学法合成、结构与压电、铁电特性研究[D].武汉理工大学,材料学,2004,硕士.
[2]张影.我国商业银行理财产品收益研究[D].河北大学,金融（专业学位）,2014,硕士.
[3]吳智勇.六到七世紀僧人輿政治[D].复旦大学,中國古代文學,2013,博士.
[4]张鑫.优化的蚁群算法及其在电力系统中的应用[D].吉林大学,软件工程,2013,硕士.
[5]王汉林.冷笑话能让人体验到“冷“么？[D].河北师范大学,基础心理学,2013,硕士.
[6]徐婷婷.天然产物二萜Plumisclerin A和大环内酯Cyanolide A的全合成研究[D].兰州大学,有机化学,2013,硕士.
[7]刘丽芳.微博客的传播特征与传播效果研究[D].浙江大学,2010.
[8]黄小原,葛汝刚.动态供应链与控制问题研究进展[J].控制与决策,2008,11:1201-1205+1210.
[9]祁雷.多元化经营视角下房地产上市公司资本结构动态调整研究[D].南京航空航天大学,会计学,2013,硕士.
[10]程和禾.黄金梨果实生长发育及贮藏生理特性研究[D].河北农业大学,果树学,2004,硕士.
[11]邓祖俊.攀钢2号板坯连铸切割机控制系统[J].冶金自动化,2006,02:61-64.
[12]宋宇馨.经济增长质量的比较研究[D].南京财经大学,西方经济学,2012,硕士.
[13]黄博.姜黄对照药材标定技术及质量评价研究[D].成都中医药大学,生药学,2012,硕士.
[14]夏晶晶.论公司机会的认定规则[D].安徽大学,经济法学,2013,硕士.
[15]任晖.生态环境健康评价及关键参数定量遥感反演方法研究[D].清华大学,大地测量学与测量工程,2013,硕士.
[16]王琳.蓄电池极板分拣系统及其动态称重传感器的研究与开发[D].南京师范大学,电工理论与新技术,2012,硕士.
[17]王振.行政事业单位固定资产管理系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[18]马燕.因特网环境下开展信息服务的新思路[J].科技情报开发与经济,2002,01:1-2+4.
[19]谢东亮,薛禹胜,薛峰,罗剑波.电力市场与电力系统的动态交互仿真平台(二)支撑层设计[J].电力系统自动化,2011,11:1-7+19.
[20]李海生.河北省医药制造业技术创新能力评价研究[D].石家庄经济学院,企业管理,2013,硕士.
[21]吴双甜.软质可拆式屏芯在屏风设计中的应用研究[D].中南林业科技大学,工业设计工程,2014,硕士.
[22]刘峥.基于PETRI网的电梯控制系统故障诊断研究[D].浙江工业大学,机械电子工程,2004,硕士.
[23]徐德鸿,陈文杰,何国锋,施科研,李海津,严成.新能源对电力电子提出的新课题[J].电源学报,2014,06:4-9+30.
[24]康宁,应海宁.DMO两种基本提法的一致性证明[J].石油地球物理勘探,1996,02:260-263+308.
[25]刘付春.塑料异型材挤出模具计算机辅助工艺设计[D].合肥工业大学,机械电子工程,2004,硕士.
[26]刘雯汶.金属卟啉催化鲁米诺化学发光及其分析应用[D].济南大学,分析化学,2012,硕士.
[27]王旭东.公共政策评价标准比较研究[D].广东海洋大学,行政管理,2013,硕士.
[28]韩小伟.内部控制审计对财务报告审计意见的影响研究[D].山东财经大学,会计学,2013,硕士.
[29]胡文婷.明清之际西学汉籍书目研究初探[D].北京外国语大学,比较文学与世界文学,2013,硕士.
[30]王永旺.室内运动目标姿态测量系统的研究与实现[D].中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）,光学工程,2013,硕士.
[31]文兴.电子政务安全当头[J].中国计算机用户,2004,13:62-63.
[32]张立.大型地下水封石油洞库渗流场演化及水封性研究[D].山东大学,岩土工程,2013,硕士.
[33]安丽娜.高中生母亲教养方式、宽恕与主观幸福感的关系研究[D].河北师范大学,应用心理学,2012,硕士.
[34]卞加俊.金融市场约束与房地产市场发展[D].浙江工商大学,产业经济学,2013,硕士.
[35]侯波.银行经营分析数据仓库模型的设计[J].中国金融电脑,2005,03:67-68.
[36]倪逸,郭玲萱,李萍.利用多种模式识别法预测廊固拗陷含油砂体[J].石油地球物理勘探,1995,02:264-271+291.
[37]张铁丰.JS公司—源山墅项目营销策略研究[D].吉林大学,高级管理人员工商管理,2012,硕士.
[38]璩超奕.基于语料库的中美英文岛屿争议新闻报道的批判性话语分析[D].河南科技大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[39]华金龙.中国现代大学制度的早期探索与实践[D].淮北师范大学,高等教育学,2014,硕士.
[40]赵永祥.NR5A2在猪卵泡颗粒细胞凋亡中的作用[D].南京农业大学,动物遗传育种与繁殖,2012,硕士.
[41]齐宏艳.滕固美术考古学理论与实践研究[D].上海大学,美术学,2013,硕士.
[42]吕燕红.混凝土开裂在细观层次上的数值模拟研究[D].昆明理工大学,2013.
[43]何广鹏.3D游戏实时图形渲染框架的设计与实现[D].西南交通大学,软件工程,2014,硕士.
[44]李银.某大跨度结构设计与研究[D].长安大学,结构工程,2014,硕士.
[45]廖玉,金戈.永远的歌声——怀念薄一波伯伯[J].党史文汇.2008(02)
[46]葛少云,王浩鸣,王源山,张鑫.含分布式风光蓄的配电系统可靠性评估[J].电力系统自动化,2012,05:16-23.
[47]马铸,李锁云,张文明,郑建新.机群智能化工程机械体系结构和关键技术[J].农业机械学报.2003(05)
[48]陈跃进.金融局域网改造:问题与思路[J].金融电子化,2002,12:4-6.
[49]章明辉.城市中心滨水区规划中的活力塑造研究[D].北京建筑大学,城乡规划学,2013,硕士.
[50]李鳌.歌剧《托斯卡》中斯卡尔皮亚的演唱体会[D].山东师范大学,艺术（专业学位）,2013,硕士.