二氧化钛

利用染料/TiO2(二氧化钛)可见光光催化反应原理使二氧化钛扩展到可见光。中科院化学所光化学院重点实验室日前成功利用染料/TiO2(二氧化钛)可见光光催化反应原理，有效避免了空穴和羟基自由基的产生。可在常温常压下直接利用分子氧，高选择性地将醇类化合物氧化为对应的醛，成功将可见光催化用于有机物的绿色选择性氧化反应。

纳米二氧化钛的制备及其光催化活性测试1、实验目的：1　了解纳米二氧化钛的粒性和物性。2　研究二氧化钛光催化降解甲基橙和亚甲基蓝水溶液的过程和性质。3　了解光催化剂的一种评价方法。2、实验原理：本实验采用金属醇盐水解法制备纳米二氧化钛，反应方程式有3、仪器及试剂试剂：钛酸正四丁脂，无水乙醇，盐酸，去离子水仪器：电热炉、恒温水浴箱、50mL量筒和10 mL量筒各一个、烧杯(100 mL)两个、玻璃棒、抽滤瓶、布氏漏斗、滤纸、PH试纸。4、实验步骤1　纳米TiO2的制备混合观察水解 1　配置甲基橙溶液称取一定量甲基橙，加水溶解，移入250ml容量瓶，定容。2　光催化活性测试5、数据记录及处理温度 光+100℃ 光+300℃TiO2 光+500℃TiO2 不加TiO2+光照 暗+300℃TiO20min 0.678 0.678 0.678 0.678 1.03410min 0.681 0.578 0.711 0.809 0.83220min 0.680 0.348 0.449 0.929 30min 0.680 0.216 0.331 对数据作图如下由以上得：500度光催化前 甲基橙溶液A=0.678 光催化30分钟后 甲基橙溶液A=0.331 甲基橙的光降解率 W%=（0.678-0.331）/0.678×100%=51.2%300度光催化前 甲基橙溶液A=0.678 光催化30分钟后 甲基橙溶液A=0.216 甲基橙的光降解率 W%=（0.678-0.216）/0.678×100%=68.1%100度光催化前后无大变化，降解率 W%=0 无催化活性6、结果讨论1　300度光催化活性最好，500度次之，100度几乎无光催化活性。2　不加TiO2但有光照条件下，由于溶剂的蒸发使得溶液浓度升高，因此吸光度增大。3　黑暗条件下，由于TiO2颗粒的影响，使得吸光度升高，10min后上清液中TiO2悬浮颗粒沉降，吸光度稍微下降。、￥5.9百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容立即获取纳米二氧化钛的制备及其光催化活性测试纳米二氧化钛的制备及其光催化活性测试1、实验目的：1　了解纳米二氧化钛的粒性和物性。2　研究二氧化钛光催化降解甲基橙和亚甲基蓝水溶液的过程和性质。3　了解光催化剂的一种评价方法。2、实验原理：本实验采用金属醇盐水解法制备纳米二氧化钛，反应方程式有第 1 页3、仪器及试剂

单一晶型来说，锐钛矿比金红石的催化效果好，两种晶型混合的更好

是的。二氧化钛光触媒对太阳光能量利用率为3%，只能吸收太阳光中的紫外线，因为光催化一般采用人工光源：高压泵灯、黑光灯、紫光灯、紫外线灯等，其紫外线发光效率低、能耗高且操作不方便。光催化原理是基于光催化剂在光照的条件下具有的氧化还原能力，从而可以达到净化污染物、物质合成和转化等目的。通常情况下，光催化氧化反应以半导体为催化剂，以光为能量，将有机物降解为二氧化碳。

基本的原理是这样,光能够激发二氧化钛半导体中的电子,将电子从价带激发到导带生成光生电子,而价带中产生对应的光生空穴,电子和空穴分别扩散到半导体表面,在表面与不同的反应对象进行反应.光生电子具有还原性,空穴具...

基本的原理是这样，光能够激发二氧化钛半导体中的电子，将电子从价带激发到导带生成光生电子，而价带中产生对应的光生空穴，电子和空穴分别扩散到半导体表面，在表面与不同的反应对象进行反应。光生电子具有还原性，空穴具有氧化性，这两种应能可以分别应用在不同的领域。比如杀菌、降解有机物利用的是氧化性，光分解水制氢气、光合成等利用的是还原性。这就是最最基本的光催化原理针对降解有机物，其实氧化性和还原性都在应用，最终将有机物彻底的氧化还原成水和二氧化碳

一、二氧化钛为什么是光催化材料？在众多半导体光催化材料中，TiO2以其化学性质稳定、氧化-还原性强、抗腐蚀、无毒及成本低而成为目前最为广泛使用的半导体光催化剂。TiO2属于一种n型半导体材料，它有三种晶型——锐钛矿相、金红石相和板钛矿相，从热力学角度看，金红石是相对最稳定的晶型，熔点为1870℃；而锐钛矿是二氧化钛的低温相，一般在500℃~600℃时转变为金红石。二氧化钛晶型转变的实质是晶胞结构组成单元八面体的结构重排。金红石晶型结构中原子排列更加致密，密度、硬度、介电常数更高，对光的散射也更大。因此，金红石是常用的白色涂料和防紫外线材料，对紫外线有非常强的屏蔽作用，在工业涂料和化妆品方面有着广泛的应用。锐钦矿的带隙宽度为稍大于金红石的，光生电子和空穴不易在表面复合，因而具有更高的光催化活性能够直接利用太阳光中的紫外光进行光催化降解，而且不会引起二次污染。因此，锐钛矿是常用的处理环境污染方面问题的光催化材料。二、二氧化钛光催化原理ZXL-001纳米二氧化钛光催化反应机理：纳米TiO2光催化降解机理共分为7个步骤来完成光催化的过程：1、TiO2+hv→eˉ+h+2、h++H2O→OH+H+3、eˉ+O2→OOˉ4、OOˉ+H+→OOH5、2OOH→O2+H2O26、OOˉ+eˉ+2H+→H2O27、H2O2+eˉ→OH+OHˉ8、h++OHˉ→OH当一个具有hv能量大小的光子或者具有大于半导体禁带宽度Eg的光子射入半导体时，一个电子由价带(VB)激发到导带(CB)，因而在导带上产生一个高活性电子（eˉ)，在价带上留下了一个空穴(h+)，形成氧化还原体系。溶解氧及水和电子及空穴相互作用，最终产生高活性的羟基。OHˉ、O2ˉ、OOHˉ自由基具有强氧化性，能把大多数吸附在TiO2表面的有机污染物降解为CO2、H2O，把无机污染物氧化或还原为无害物。

我认为是稀盐酸TiO2+HCl=TiCl+H20

锐钛矿二氧化钛的功函数确定的数值，与制备方法有关，在4到6eV之间。根据相关资料查询：对于锐钛矿二氧化钛，其导带大概位于-4.40eV，价带位于-7.60eV（相对于真空能级0eV），由于是n型半导体，其Fermi能级靠近导带，因此功函数在4.5-5.0eV是可能的，也有可能更大，取决于n掺杂的程度。

摘要：纳米二氧化钛是白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。可用于化妆品、功能纤维、塑料、涂料、油漆等领域，作为紫外线屏蔽剂，防止紫外线的侵害。也可用于高档汽车面漆，具有随角异色效应。纳米二氧化钛的制备方法是什么？纳米二氧化钛的制备方法——气相氧化法。用干燥的氧气在923K-1023K进行气相氧化....下面就来详细了解纳米二氧化钛的相关知识吧！纳米二氧化钛的制备方法——气相氧化法用干燥的氧气在923K-1023K进行气相氧化：TiCl4+O2=TiO2+2Cl2纳米二氧化钛的制备方法——硫酸法首先用磨细的钛铁矿和硫酸（浓度≥80%，温度343K-353K）在不断通入空气并且搅拌的条件下反应，制得可溶性硫酸盐：FeTiO3+H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O由于这一反应是放热的，反应剧烈时温度可达473K。制取二氧化钛时，关键点一步是使钛液水解TiOSO4+2H2O=TiO2·H2O↓+H2SO4钛液的浓度、酸度‘温度都会影响水解反应的进行，浓度越小，酸度越小，温度越高，反应越容易发生。为了升高温度，反应常常在加压的情况下进行，这样也可以使沉淀颗粒比较紧密，让产品有更好的物理性能。制取二氧化钛时钛含量的测定测定时首先往钛液中加铝片，把Ti（IV）还原为Ti3+，Ti3+的还原能力比Sn2+强，它可以还原Fe3+。因此测定时用KSCN做指示剂，用标准Fe3+溶液滴定Ti3+的含量。滴定时，Fe3+离子稍微一过量，就生成血红色[FeSCN]2+，此时到达滴定终点。二氧化钛的应用——工业应用二氧化钛是一种重要的白色颜料和瓷器釉料。用于油漆、油墨、塑料、橡胶、造纸、化纤、水彩颜料等行业。二氧化钛是世界上最白的东西，1克二氧化钛可以把450多平方厘米的面积涂得雪白。它比常用的白颜料一—锌钡白还要白5倍，因此是调制白油漆的最好颜料。世界上用作颜料的二氧化钛，一年多到几十万吨。二氧化钛可以加在纸里，使纸变白并且不透明，效果比其他物质大10倍，因此，钞票纸和美术品用纸就要加二氧化钛。为了使塑料的颜色变浅，使人造丝光泽柔和，有时也要添加二氧化钛。在橡胶工业上，二氧化钛还被用作为白色橡胶的填料。半导体二氧化钛的光化学性能已使其可用于许多领域，如空气、水和流体的净化。以碳或其他杂原子掺杂的光催化剂也可用于具有散射光源的密封空间或区域。用于建筑、人行石板、混凝土墙或屋顶瓦上的涂料中时，它们可以明显增加对空气中污染物如氮氧化物、芳烃和醛类的分解。此外还广泛应用于生产防晒霜，无毒性，对人体无害。超细二氧化钛具有优异紫外光屏蔽性和透明性。被广泛用在化妆品、木器保护、食品包装塑料、耐久性家用薄膜、人造纤维和天然纤维、透明涂料中。在金属闪光涂料中的特殊光学效应，使之在高级轿车漆中得到重视和应用。二氧化钛的应用——食品应用美国食品药品管理局规定二氧化钛可以作为所有的食品白色素，最大的使用量为1g/kgSec.73.575二氧化钛。色素添加剂二氧化钛可以安全用于一般着色食品中，服从下列规定：（1）二氧化钛的数量不超过食物重量的1%。（2）按照法令的401条所公布的特殊标准，不得使用的着色食品，除非有类似的标准允许添加色素。（3）对于着色食品，食用的色素添加剂二氧化钛可以含有适当的稀释剂，作为安全的色素添加剂，如下：二氧化硅，作为分散助剂，含量不超过2%。产品适应：凉果类、果冻、油炸食品、可可制品、巧克力、巧克力制品、硬制糖果、抛光糖果、胶基糖果、膨化食品、糖果巧克力制品包衣、蛋黄酱、沙拉酱、果酱、固体饮料、魔芋凝胶食品等。二氧化钛的应用——环境保护净化空气二氧化钛，作为光涂料颜料的催化剂，不仅是一种环境安全的清洁剂，而且可以起到节省能量还有保护环境资源的作用。早期日本和英国的科学家将二氧化钛涂覆在城市马路的铺路石表面，用以清洗路面空气。二氧化钛可以与沥青混合，减少空气中的污染物。当汽车经过时，含二氧化钛的混凝土或沥青可以净化空气，消除车辆排放物中25%到45%的氮氧化物。将二氧化钛涂覆在混凝土面上，其清洗空气的效果同样显著。给地球降温2012年5月，英国科学家提出了一个大胆设想，他们认为可通过向平流层喷洒足够的二氧化钛来反射太阳光，从而达到为地球降温的目的，这么做能够有效抵消因全球变暖而导致的各种不利气候因素。由于二氧化钛能够有效反射太阳光的直射，并且其性质稳定，具有良好的遮盖能力，如若喷洒在平流层能够长期发挥作用。英国科学家提出，可利用高空气球将这一化学物质带入到平流层，然后进行释放，一旦二氧化钛均匀分布在地球平流层之后，能够有效反射太阳光，从而为地球降温。英国咨询公司戴维森科技的总裁、化学工程学家彼得·戴维森是这个项目的负责人，他介绍称，只需要往地球平流层运送300万吨的二氧化钛，就能够在地球平流层形成一层厚度为1毫米的保护层，而它能够起到的作用却是巨大的-足够抵消两倍当前大气中二氧化碳含量所导致的温室效应。二氧化钛的应用——防晒化妆品由于紫外线对人体有很大的危害性，发达国家近些年来比较重视防晒产品的研究、开发，相继推出了多种多样的抗紫外纤维、塑料、薄膜、涂料，以及防晒膏霜、粉底、口红、摩丝、_油膏等防晒化妆品。我国近年来也加大了防晒化装品的研究和生产。但以往防晒剂多为二苯甲酮类、邻氨基苯甲酮类、水杨酸酯类、对氨基苯甲酸类、肉桂酸酯类等有机化合物，因而不稳定、寿命短，并且副作用较大，具有一定的毒性和刺激性，如果添加过量，会产生化学性过敏，甚至可能导致皮肤癌。而纳米二氧化钛为无机成分，具有优异的化学稳定性、热稳定性及非迁移性和较强的消色力、遮盖力，较低的腐蚀性，良好的易分散性，并且无毒、无味、无刺激性，使用安全，还兼有杀菌除臭的作用。更为重要的是，如前所述，纳米二氧化钛既能吸收紫外线，又能发射、散射紫外线，因此抗紫外线的能力强，与同样剂量的有机抗紫外剂相比，它在紫外区的吸收峰更高;而且纳米二氧化钛对中波区和长波区紫外线均有阻隔作用，不象有机抗紫外剂只是单一对中波区或长波区紫外线有屏蔽作用。特别是由于其颗粒较细，制成品透明度高，能透过可见光，加入化妆品使用时皮肤白度自然，克服了有的有机物或颜料级二氧化钛不透明，使皮肤呈现不自然的苍白色的缺点。正因为如此，纳米二氧化钛很快被广泛重视并逐步取代一些有机抗紫外剂，成为当今防晒化妆品中性能优越一种物理屏蔽型抗紫外剂。随着人们生活水平的提高和国际竞争的加剧，安全、高效防晒型化妆品的研究、开发力度将逐步加大。目前，发达国家的防晒型化妆品市场已显现出强大的生命力。1999-2000年，美国的年销售额已分别达7.37、7.65亿美元，英国达2.45、2.70亿美元，而且近年来分别以20%、10%以上的速度增长，其中纳米二氧化钛的用量也逐年大幅度增长。日本抗紫外化妆品中纳米二氧化钛的年需求量在1000t以上，纺织、塑料、橡胶制品中的用量更大。从防晒化妆品的发展趋势来看，一是无机防晒剂代替有机防晒剂，二是仿生防晒。后者成本较大，目前难以推广，前者价格适中，且防晒性能优越，因而被普遍看好。尤其是纳米二氧化钛，由于具有较为优越的性能和应用前景，因而发展势头和市场潜力较好。

二氧化钛的掺杂改性需要的仪器有：透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、紫外-可见吸收光谱仪、X射线光电子能谱仪、热重分析仪。1、透射电子显微镜（TEM）：用于观察和分析材料的形貌、晶体结构和微观结构等。2、扫描电子显微镜（SEM）：用于观察材料表面形貌、微观结构和表面成分等。3、X射线衍射仪（XRD）：用于分析材料的晶体结构和晶格参数等。4、紫外-可见吸收光谱仪（UV-Vis）：用于测试材料在可见光和紫外光区域的吸收光谱特性。5、X射线光电子能谱仪（XPS）：用于分析材料的表面成分和化学状态等。6、热重分析仪（TGA）：用于测试材料的热稳定性和热分解特性等。

答：根据二氧化钛形貌、结构、负载和反应条件，差距很大的。文献报道高的能到光子收率90%以上，低的基本没有。

纳米二氧化钛掺杂镧负载金项目：对纳米二氧化钛使用微乳液法进行镧掺杂改性，并负载金，大幅度提高选择催化反应活性。微乳液法可在常温常压下进行，反应速度可控，粒度可控。镧掺杂改性能够抑制相变，提高光电子-空穴分离效率，进而提高光催化活性。 负载金可加大温度宽带范围，减少催化剂失活。 参考河北麦森钛白粉

聚合物掺杂时二氧化钛的晶型对它有影响TiO2的晶型对催化活性具有重要作用。其晶型有三种：锐态矿（auatase）、金红石（rutile）和板态矿（brookite）。其中板钛矿不稳定，锐钛矿型TiO2晶格中含有较多的缺陷和缺位，从而产生较多的氧空位来捕获电子，所以具有较高的活性；金红石型TiO2是最稳定的晶型结构形式，具有较好的晶化态，缺陷少，导致电子和空穴容易复合，几乎没有光催化活性

钛液的水解机理十分复杂，其化学反应式可以简单规纳如下：　　(1)Ti(SO4)2+H2O→TiOSO4+H2SO4　　(2)TiOSO4+2H2O→H2TiO3↓+H2SO4　　上述化学反应式中(1)式几乎不存在或存在很少，因为当工业生产中的钛液F值小于2.45时，溶液中应该以TiOSO4为主。从理论上来讲只有不含游离酸的中性水溶液中，TiOSO4才会全部水解生成H2TiO3，而实际上不仅钛液中含有大量游离酸，并且在水解过程中还会释放出游离酸，因此钛液的水解产物不仅是H2TiO3,还有TiOSO4。如果把TiOSO4用TiO2·SO3来表示，把H2TiO3用TiO2·H2O来表示，钛液水解的产物实际上是一系列含水并呀附一定量SO3二氧化钛胶体凝聚物，其分子式应为TiO2·xH2O·ySO3,因此正确的名称应是水合二氧化钛，其中TiO2、H2O、SO3之间的关系，即x和y的数值要视水解条件、溶液中F值的高低而不同。　　由于氢氧化钛具有两性特征，且偏酸性，故可称为钛酸，其中Ti(OH)4称为a钛酸或正钛酸；TiO(OH)2则称为β钛酸或偏钛酸，通常人们为了记忆和书写的方便，习惯上总把水合二氧化钛称为偏钛酸，并书写成H2TiO3。　　钛液水解所生成的水合二氧化钛中的H2O和SO3,不是以化合状态与二氧化钛化学结合在一起的，而是以一种非常牢固的吸附作用而结合在一起，用水洗涤的方法很难全部除干净，工业上可以采取加热煅烧的办法，一般SO3在700℃时即可除掉。水合二氧化钛胶体具有很大的表面积，利用水合二氧化钛的这种强烈地吸附作用，有人曾用偏钛酸来吸附海水中的铀，或用它吸附金属杂质离子的能力来净化其他溶液，如在钛白粉生产中就可以用偏钛酸来吸附硫酸铝溶液中的铁，用它净化后的硫酸铝溶液用于二氧化钛的表面处理。

制备纳米TiO2的煅烧温度高于450℃,产品的粒度可达到纳米级;纳米TiO2中掺入杂质锰离子,杂质进入了TiO2晶体内部,改性后的产品的光催化能力得到了提高。中国铁合金在线

二氧化钛（TiO2）材料因优秀的光催化性能，应用于化妆品、抗菌除污和催化体系等。1997年，日本科学家藤岛昭等在《自然》上首次报道了常温下紫外照射的TiO2表面发生从疏水到亲水的浸润转变。近年来，许多课题组提出了较多不同的机制解释这一亲疏水转变现象，包括表面氧缺陷、表面水解离产生OH、表面污染物吸附/解离等，但该领域一直存在争议。实际上，该领域有一些基本问题，例如，常温下TiO2表面到底是亲水还是疏水的基本问题，尚不完全清楚。 中国科学院上海高等研究院研究员王春雷、高嶷，联合美国宾夕法尼亚大学教授J. Francisco、复旦大学刘韡韬实验课题组、中科院上海应用物理研究所、中科院理论物理研究所，以TiO2的Rutile晶型110面为例，通过表面和频振动光谱理论计算和实验发现常温下该表面上由于强的TiO2/水的相互作用存在双层有序水，进而基于传统力场+机器学习训练力场的经典分子动力学模拟进一步发现，该有序水导致水层上水滴存在（接触角约25度），即出现了常温不完全浸润的双层有序水现象。这为探究常温TiO2表面浸润性提出了全新机制：TiO2表面自身是超亲水的，但表面吸附的有序水层体现出弱疏水现象。这解决了本征TiO2表面的亲疏水性问题的基本问题。进一步，基于这一新机理，我们可以探索紫外照射TiO2发生从疏水到亲水的浸润转变的机制：表面OH或者氧缺陷会破坏表面有序水层，进而增强表面水层的亲水性。而表面吸附甲酸乙酸分子可以有效的驱替表面水分子，造成表面更加疏水，这解释了该材料在空气中放置时间久以后接触角更大（约45度）的现象。 2009年，王春雷等理论预言了常温下不完全浸润的有序单层水现象（Phys. Rev. Lett., 2009, 103, 137801），提出宏观疏水和微观亲水共存于一个表面即分子尺度亲水性。后续，较多课题组在理论和实验上在不同材料中均发现该现象，如重金属Pt和Pd、氧化物SiO2和Al2O3，以及滑石和羧基自组装单分子层表面等，表明该现象广泛存在。而TiO2体系是该理论的又一实例（但该表面上是双层水结构），并运用该理论解决了领域内长期存在的问题。 相关研究成果发表在Chemical Science上。研究工作得到国家自然基金优秀青年科学基金项目/面上项目、中科院青年科学促进会的支持。 　　

BaTiO3可用碳酸钡与二氧化钛混合研磨后，挤压成型，于1200℃煅烧制而得。BaCO3+TiO2——BaTiO3+CO2

二氧化钛中掺杂铁离子的步骤如下：1、将两性离子短肽溶于水中，振荡使其溶解，调节ph，室温下静置使其自组装，得到两性离子短肽自组装溶液。2、将含有fe3+的化合物、结构导向剂加入到两性离子短肽自组装溶液中，振荡混匀，然后加入二氧化钛前驱体，振荡混匀，室温静置一定时间，使其反应。3、将上述反应产物离心，将离心所得固体在马弗炉中煅烧，得到铁离子掺杂二氧化钛纳米材料。

二氧化钛含量检测加入乌洛托品的作用主要是通过二氧化钛的相对应的还原性来进行一个检测，这样通过其独特的化学性质和物理性质可以通过检测出相对应乌洛托品的含量的值