锐钛矿

摘要： 雅安地区某钛矿勘探在宣威组底部发现钛矿层,矿床规模为大型,成因类型为古风化—沉积型的锐钛矿床,矿石质量较好。宣威组范围小,经研究在同时代层位的沙湾组、乐平组底部层位含矿性与岩性地质特征基本一致,并伴生镓,岩性为杂色—紫红色杂岩、泥岩、页岩。沙湾组、乐平组发现锐钛矿使四川省新型钛矿(锐钛矿)的找矿潜力大增。地质上一般采用“乐平统”代表整个晚二叠世的全部沉积;宣威组代表陆相沉积,沙湾组以湖沼相沉积为主,乐平组为海陆相交互相碎屑岩沉积,沙湾组、乐平组在四川境内分布较广,找矿潜力大,是寻找锐钛矿、镓矿的新发现的重要层位。

摘要： 由于燃料电池催化剂的电催化活性与Pt颗粒尺寸、催化剂载体、辅助催化剂的关系仍不清楚。为此,本文采用FESEM、XRD、BET、TEM和CV等方法,以存在Pt纳米颗粒、CN_(x)纳米线、TiO_(2)辅助催化剂的多成分复杂结构Pt/TiO_(2)-CN_(x)体系为研究对象,进行了TiO_(2)锐钛矿(A)/金红石(R)相含量对Pt电催化剂电化学活性面积的研究。结果表明,TiO_(2)在700 °C~900 °C热处理过程中发生锐钛矿-金红石相变,同时伴随着两相晶粒尺寸的长大,锐钛矿相在900 °C时完全转化为金红石相。TEM结果表明超细小Pt纳米颗粒成功负载在TiO_(2)-CN_(x)载体表面,粒径尺寸范围为1.8~2.8 nm。TiO_(2)(A)/(R)相含量对TiO_(2)-CN_(x)载体的BET比表面积和Pt/TiO_(2)-CN_(x)催化剂真实“有效的”电化学活性面积(ECSA)都存在“火山形”效应。当金红石相含量为25%时,TiO_(2)(25%R)-CN_(x)载体和Pt/TiO_(2)(25%R)-CN_(x)催化剂具有最大的比表面积和最多的电化学活性位点。原因推测可能是随着金红石相含量的增加,当金红石含量为25%时Pt纳米颗粒和TiO_(2)(25%R)-CN_(x)载体之间存在强烈的金属-载体相互作用,可以锚定超细小Pt纳米颗粒,导致Pt/TiO_(2)(25%R)-CN_(x)催化剂具有最高的ECSA。因此,Pt/TiO_(2)(25%R)-CN_(x)较适宜做燃料电池的催化剂。

摘要： 本文采用基于第一性原理的GGA+U方法,计算研究了本征态锐钛矿TiO_(2)和不同浓度Cr掺杂锐钛矿TiO_(2)(1/8、1/16、1/32 )的电子结构、磁性及光学性质. 计算结果表明:所有掺杂体系中Ti_(0.9375) Cr_(0.0625) O_(2)的结合能最小,因此Ti_(0.9375) Cr_(0.0625) O_(2)体系的稳定性要高于Ti_(0.875) Cr_(0.125) O_(2)、Ti_(0.96875) Cr_(0.03125) O_(2)体系;Cr元素的掺入导致掺杂后体系发生晶格畸变,这有利于光生空穴和电子对的分离,提高其光催化性能;同时,由于Cr-3d和O-2p电子相互作用,使得掺杂体系呈现出铁磁性质,并且随着掺杂浓度的增加会使体系具有更好的铁磁性质;掺杂体系与本征TiO_(2)相比,掺杂后吸收带边均发生红移,光谱响应范围变大;并且随掺杂浓度的增加,光响应范围也在增大,从而有效增强了体系对于可见光的吸收能力.

摘要： 采用低温水热法制备纳米棒状锐钛矿相TiO_(2)溶胶,以氯铂酸为Pt源,通过贵金属沉积制备不同含量Pt的纳米TiO_(2)-Pt复合材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱、X射线光电子能谱分析对纳米TiO_(2)-Pt复合材料的表面形貌和光学性质进行了表征,利用氙灯照射模拟可见光光源对亚甲基蓝(MB)水溶液进行光催化反应降解,通过溶液前后吸光度值的变化来准确评价实验材料的光催化活性。结果表明:制备的二氧化钛溶胶尺寸均一,为标准的锐钛矿型;且Pt纳米粒子很好地分散于TiO_(2)表面,正是由于铂层的存在,有效抑制了光生电子-空穴的复合,延长了光生载流子的工作寿命,提升了量子效能,使TiO_(2)-Pt的光催化活性远高于普通TiO_(2),对亚甲基蓝的光降解效果也达到了88.5%。

摘要： 通过受控的水解-水热两步法得到了TiO2颗粒.根据X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、N2吸附-脱附等表征结果可知,所得样品为锐钛矿型多孔纳米TiO2微球,有介孔结构,经高温(700°C)煅烧后未观察到晶相转变,晶型结构稳定.以活性艳红染料X3 B为目标底物,使用制得的样品在氙灯光源照射下进行光催化脱色降解研究,染料最快在20 min即达到完全脱色,光照前10 min染料脱色率即达到52％.远远高于同样条件下商品P25的光催化活性(光照前10 min脱色率23.8％).未煅烧的样品显示出最佳的光催化活性,随着煅烧温度的提高,样品光催化活性下降,证实了光催化剂表面对染料及其他活性物种的吸附作用是决定反应速率的关键因素.

摘要： 使用阳极氧化和煅烧技术合成了金红石-锐钛矿混合晶型TiO2纳米网阵列,采用SEM,XRD,XPS,UV和电化学工作站系统研究了阳极氧化时间对TiO2纳米网形态、组成和结构的影响,考察了TiO2纳米网对油田用表面活性剂烷醇酰胺的降解效果.实验结果表明,随阳极氧化时间的延长,锐钛矿型TiO2含量增加,TiO2纳米管孔径增大,吸收光谱向可见光转移,光电流增加.TiO2纳米网对油田用表面活性剂烷醇酰胺具有很好的降解效果,用它作为光电联合催化电极时,120 min对烷醇酰胺的降解率达92％.

摘要： 本文采用流变相法合成纳米二氧化钛前驱体苯甲酸钛,然后将前驱体苯甲酸钛在800°C条件下煅烧2 h,利用苯甲酸钛高温热分解得到纳米二氧化钛.通过用X-射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)对产物的组成、形貌进行表征,并对前驱体进行红外吸收光谱(IR)、核磁共振氢谱进行分析.结果表明:得到的纳米二氧化钛的晶型为锐钛矿,形貌呈球形.

摘要： 以四氯化钛(TiCl4)钛源,采用水热法制备了具有优异光催化性能的板钛矿/锐钛矿混晶TiO2。利用X射线衍射、拉曼光谱、透射电镜、比表面积分析、紫外漫反射光谱等测试手段对所得样品进行了表征。以亚甲基蓝溶液为目标降解物,在紫外灯照射下测试了所得样品的光催化活性。实验结果表明,所得样品为混晶纳米TiO2,由锐钛矿纳米颗粒和板钛矿纳米棒组成,其比表面积为78.72 m2·g-1,孔体积0.439 m3·g-1,平均孔径为22.32 nm,禁带宽度值为3.287 eV。混晶纳米TiO2展示了非常高的光催化活性,在紫外灯照射60 min后,对亚甲基蓝溶液的降解率高达99.0%。混晶纳米TiO2的高光催化活性不仅得益于其较大的比表面积,还源于板钛矿与锐钛矿结构间存在一定协同效应,后者为光生电子在不同相结构间的转移提供了便利,进而抑制了光生电子–空穴的复合。

摘要： 运用基于密度泛函理论(density functional theory)简称DFT中的Castep(MS6.0)软件包进行仿真模拟计算,全面系统分析了纯TiO2、氮(N)与铬(Cr)、锰(Mn)共掺杂及NH3吸附含氧空位缺陷的锐钛矿型TiO2能带结构图、态密度图和光学性质图.分析表明:金属(Cr/Mn)与非金属N共掺杂和NH3吸附TiO2表面相比较,NH3吸附更能改善TiO2的光催化活性.NH3的负电荷中心正对含一个氧空位缺陷的TiO2(101)清洁表面进行吸附后,优化后吸附距离较其它两种吸附显示最小,使TiO2(101)表面的晶体结构得到了充分优化,在三种吸附形式中其吸附结构显示最稳定,其吸附后的吸附能也表现为最大.另外由态密度图中TDOS的分析可知,在费米能级附近,掺杂原子的2p、3d电子在价带是否形成新的态密度峰会直接影响光学性质的变化.该研究为锐钛矿相TiO2作为传感器材料的应用提供了实验参考依据.

摘要： 发展了一种可在冷却阶段析出锐钛矿的结晶釉的制备方法,采用TG-DSC、XRD等方法分析了该结晶釉的析晶过程,并研究了釉的析晶动力学.结果表明:熔块先在升温阶段析晶,高温时熔化,冷却保温阶段再次析晶;结晶釉中析出的晶体种类和数量主要与釉的冷却保温制度有关,700°C下保温有利于获得锐钛矿相含量较多的结晶釉;利用Kissinger公式计算的锐钛矿的析晶活化能为131.8 kJ/mol,Avrami指数为1.74;锐钛矿的析晶是体积析晶,晶体呈三维生长;结晶釉表面的显微硬度为6.33 GPa,与传统陶瓷釉面相当,具有较好的表面硬度和易洁性.此外,化学组成对釉的性质有较大的影响,TiO2含量的增加提高了釉中锐钛矿的析晶量;Al2 O3含量的变化可调整釉的烧成温度,以适应不同种类陶瓷的烧成制度.

摘要： 半导体光催化剂的表面原子结构、排布和对称性直接决定了半导体的电子能带结构、表面能、表面活性位点,最终影响其光催化性能(LiuG等,2011).理论计算表明锐钛矿的{001}、{010}和{101}晶面的表面自由能分别为0.90、0.53、0.44J/m2(Xu等,2013),在晶体生长过程中,表面自由能越大的晶面形成和消失得越快,而具有高比例低对称原子结构的晶面则能表现更高的催化活性.本研究以钛酸四丁酯为钛源，氢氟酸、磷酸、异丙醇、EDTA等为晶面导向剂，水热合成了不同晶面暴露的锐钛矿，并对其光催化降解甲基橙和还原Cr6+进行了研究。

摘要： 沙子锐钛矿是聂爱国等人最近几年在贵州省晴隆沙子一带发现的一个大型独立的锐钛矿矿床,这在贵州属于首次发现.该矿床位于贵州省西南,属于扬子陆块西南缘与华南褶皱系西段的交接部位,是峨眉地幔热柱引发的最早裂谷盆地的东部边缘地带.

摘要： 二氧化钛(TiO2)是太阳能转化研究中的重要材料体系,其在光催化分解水制氢气和人工光合作用等方面展现出迷人的前景,寻找新的催化材料和研究高效的能量转换机理是其中重要的科学问题.利用扫描隧道显微镜技术(STM),可以在原子分子尺度上研究表面的缺陷、电子态、分子吸附与扩散、化学反应以及界面的电荷转移等过程.研究表明，锐钛矿相TiO2的稳定性低，晶体生长难度高。作者采用脉冲激光沉积技术，以钛酸锶(SrTiO3)为衬底外延生长出高质量的单晶锐钛矿TiO2(001)-(1×4)薄膜。STM的表征发现还原后的表面上存在亮点型和暗点型两种缺陷，且亮点型缺陷在费米面之下-0.9 eV的位置引入了Ti3+缺陷态。实验进一步研究了暗点型缺陷和亮点型缺陷在与H20和O2分子相互作用过程中的化学活性，证实了H2O和O2只稳定吸附于亮点型缺陷，并在STM高偏压扫描下可以分解。因此，实验揭示了亮点型缺陷是锐钛矿TiO2(001)-(1×4)表面的化学活性位，解决了这一领域内关于缺陷结构及化学活性位的长期争论，并为进一步设计提高TiO2的催化活性及研究光化学反应提供了有价值的信息。

摘要： 由于表面能以及原子结构的差别,TiO2不同晶面会表现出的不同光催化能力。对于锐钛矿TiO2来说,其中主要三个晶面的表面能分别为:{001}0.90 J/m2＞{100}0.53 J/m2＞{101}0.44J/m2。本文对(001)面暴露锐钛矿型Ti02的制备与表征进行了较为系统的研究。

摘要： 本文通过简单的碱性溶剂热方法,成功制备出了锐钛矿相单晶纳米棒,并将其应用于染料敏化太阳能电池的光阳极中.在标准光强条件下,锐钛矿相单晶纳米棒与P25 混合得到的电池与普通P25电池相比整体光电转化效率有13.5%的提高,通过入射光量子转换效率(IPCE)和紫外可见光谱分析的结果表明电池性能的提升主要归因于长波长区域的光散射效果,从而提高了光的利用,最终提升了整体电池性能.

摘要： TiO2因其独特的光电性质,且光化学活性高、环境友好等特性,被广泛应用于环境污染控制、涂料、杀菌及太阳能电池等领域.本文首次报道了使用简单水热法，可控合成同时具有{001}面与{110}面的锐钛矿TiO2并研究了不同合成条件对形成单晶形貌的影响。实验发现，当体系中没有H202或其用量过高时，无法形成{110}面;当HF的用量过低时，晶体交叉生长严重，随着HF用量增加{110}面出现并同比增加，然而，HF量继续增加，其对{001}面的稳定作用明显加强，使获得的晶体中{001}面比例大幅提高，而{110}面消失:随着反应温度升高，{110}面比例同步增加，但对{001}面的腐蚀程度也会不断加深。因此，为获得具有较高比例{110}面，需要选择适宜的反应条件。最后，本文使用亚甲基蓝降解反应对具有{110}面的锐钦矿TiO2晶体进行了光催化活性评价，结果证实，具有{110}面的锐钦矿TiO2晶体的光催化活性明显高于无{110}面的锐钦矿Ti02晶体。

摘要： 锐钛矿-金红石混相二氧化钛材料(如P25)具有很高的光催化活性。一般认为材料中的结有利于活性的提高.本文探讨锐钛矿-金红石混相二氧化钛材料中的n-n异质结.Kumar、Cservey和虞丽生均求解了n-n异质结中的泊松方程。本文把他们的研究结果运用于锐钛矿-金红石混相二氧化钛材料.

摘要： 板钛矿相二氧化钛一直以来是最难合成和研究最少的晶相,因此它可能存在的优良的性质和潜在应用一直受到限制.本文从钛酸(盐)纳米管出发,利用水热合成技术,通过水热参数的调节在同一个体系里分别合成得到了锐钛矿纳米管和板钛矿纳米管,并对它们的光催化活性和用于锂电池的性能进行了探索.

摘要： 选择催化还原技术SCR被广泛用于脱除NOx,在中国,钒基催化剂SCR使用较为普遍.根据现有的催化机理,NH3的吸附脱附在整个SCR反应中占有重要地位.其次,引起SCR失活的众多因素中,高温老化是不可避免的,钒基催化剂中的TiO2在遭受高温时,很容易由锐钛矿相变为金红石.本文从密度泛函理论入手,利用局部密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)以及平面波赝势的方法,选取了金红石TiO2最稳定(110)面和锐钛矿活性最高的(001)面,从分子角度对NH3在所述晶面上的吸附进行建模,弥补常规机理探究实验的不足,也是高温老化基础研究之一.经过优化和计算,金红石(110)面对NH3的吸附能为1.23eV,高于锐钛矿高活性面(001)上的吸附能1.084eV,说明NH3在锐钛矿上的吸附更加稳定,其次在吸附的过程中,氧对NH3也具有一定的吸引力,使得N-H键被拉长,并且向氧靠拢.同时金红石的吸附为分子式的吸附,而锐钛矿对NH3的吸附更为复杂,伴有解离式吸附.

摘要： TiO2作为重要的光催化剂,已经在环境污染物治理,光解水制氢、太阳能电池等诸多领域得到了广泛的应用。TiO2在这些领域中的应用性能与其形貌、不同暴露面的含量等因素密切相关。因此,制备具有特殊性结构及不同晶面暴露的TiO2有重要的理论研究和实际意义。本实验通过一步水热法制得了花状TiO2微球。并通过X射线衍射(XRD)SEM、TEM等对其晶相结构、相貌、暴露面等进行了表征。

摘要： 本发明涉及一种钙钛矿相钛酸铅单晶纳米线与锐钛矿相二氧化钛的异质结的制备方法，以钛酸四正丁酯的乙醇溶液和前钙钛矿相钛酸铅单晶纳米线作为水热反应的物料，通过钛酸四正丁酯的水解获得锐钛矿相二氧化钛，以氨水作为矿化剂，并加入去离子水促进钛酸四正丁酯的水解，然后转移至反应釜中进行水热处理，得到前钙钛矿相钛酸铅单晶纳米线与二氧化钛的异质结，再经后续的高温处理，得到钙钛矿相钛酸铅单晶纳米线与二氧化钛的异质结。本发明制备工艺过程简单，易于控制，无污染，成本低，易于大规模生产；制得的复合材料中二氧化钛能较好的长在钙钛矿相钛酸铅单晶纳米线上，分布均匀；且可见光催化效率较高。

摘要： 本发明涉及一种钙钛矿相钛酸铅单晶纳米片与锐钛矿相二氧化钛的异质结的制备方法，采用水热的方法，以钛酸四丁酯的乙醇溶液和钙钛矿相钛酸铅单晶纳米片作为水热反应的初始反应物料，通过钛酸四正丁酯的水解来获得锐钛矿相二氧化钛，利用氨水作为矿化剂，并加入适量去离子水来促进钛酸四正丁酯的水解和调节反应物料的体积，最后转移至反应釜中，在200°C下水热反应一定时间后，即得到钙钛矿相钛酸铅单晶纳米片与锐钛矿相二氧化钛的异质结。本发明工艺过程简单，易于控制，无污染，成本较低，易于大规模生产，制得的复合材料中的二氧化钛纳米颗粒能较好的长在钙钛矿相钛酸铅单晶纳米片上，所得的样品可以作为一种性能良好的可见光催化剂。

摘要： 本发明提供一种氮掺杂锐钛矿/板钛矿二氧化钛及其制备方法和应用，属于催化剂制备技术领域。所述氮掺杂锐钛矿/板钛矿二氧化钛制备方法包括：S1、将N，N‑二甲基甲酰胺和甲醇溶液均匀混合后加入对苯二甲酸继续搅拌，直至溶液澄清；S2、将水溶液加入上述混合溶液中；然后向其中加入钛酸四丁酯并不断搅拌得粘稠液体；S3、将步骤S2制得粘稠液体进行高温反应处理；S4、将步骤S3高温反应后产物进行纯化处理得白色沉淀；S5、将步骤S4得到的白色沉淀进行煅烧即得。经试验验证，在不具有助催化剂的情况下，本发明制备得到的氮掺杂锐钛矿/板钛矿二氧化钛可在可见光下实现高效产氢性能，且具有良好的稳定性，可反复多次循环使用。

摘要： 本发明提供一种可控合成纯相锐钛矿、金红石、板钛矿二氧化钛纳米棒的方法，以简单的水热方法：以二氧化钛粉末和碱溶液制备前驱体，通过控制前驱体的反应条件，可控合成纯相锐钛矿、金红石、板钛矿二氧化钛纳米棒；本发明的方法在较低温度下和不添加任何表面活性剂和模板剂的条件下，用简单的水热方法可控合成纯相锐钛矿、金红石、板钛矿二氧化钛纳米棒，其操作简便、成本低、性能稳定，纯度高、可以大量合成，具有显著的经济效益和社会效益。

摘要： 本发明涉及一种钙钛矿相钛酸铅单晶纳米线与锐钛矿相二氧化钛的异质结的制备方法，以钛酸四正丁酯的乙醇溶液和前钙钛矿相钛酸铅单晶纳米线作为水热反应的物料，通过钛酸四正丁酯的水解获得锐钛矿相二氧化钛，以氨水作为矿化剂，并加入去离子水促进钛酸四正丁酯的水解，然后转移至反应釜中进行水热处理，得到前钙钛矿相钛酸铅单晶纳米线与二氧化钛的异质结，再经后续的高温处理，得到钙钛矿相钛酸铅单晶纳米线与二氧化钛的异质结。本发明制备工艺过程简单，易于控制，无污染，成本低，易于大规模生产；制得的复合材料中二氧化钛能较好的长在钙钛矿相钛酸铅单晶纳米线上，分布均匀；且可见光催化效率较高。

摘要： 本发明涉及一种钙钛矿相钛酸铅单晶纳米片与锐钛矿相二氧化钛的异质结的制备方法，采用水热的方法，以钛酸四丁酯的乙醇溶液和钙钛矿相钛酸铅单晶纳米片作为水热反应的初始反应物料，通过钛酸四正丁酯的水解来获得锐钛矿相二氧化钛，利用氨水作为矿化剂，并加入适量去离子水来促进钛酸四正丁酯的水解和调节反应物料的体积，最后转移至反应釜中，在200°C下水热反应一定时间后，即得到钙钛矿相钛酸铅单晶纳米片与锐钛矿相二氧化钛的异质结。本发明工艺过程简单，易于控制，无污染，成本较低，易于大规模生产，制得的复合材料中的二氧化钛纳米颗粒能较好的长在钙钛矿相钛酸铅单晶纳米片上，所得的样品可以作为一种性能良好的可见光催化剂。

摘要： 本发明涉及一种锐钛矿/板钛矿复相二氧化钛紫外屏蔽剂及其制备方法，属于新型无机材料的技术领域。本发明充分利用了二氧化钛不同物相的紫外屏蔽性能特点，在钛醇盐的水热合成体系中，以廉价的无机钠盐为晶型导向剂，制备了锐钛矿/板钛矿复相二氧化钛紫外屏蔽材料。不仅弥补了锐钛矿型二氧化钛紫外区域光散射和反射差的缺点，同时也保障了复合屏蔽剂的可见光透射效果。该方法可通过调节晶型导向剂的用量，控制复相屏蔽剂中锐钛矿型TiO

摘要： 本发明属于钙钛矿电池技术领域，具体涉及一种锐钛矿二氧化钛介晶电子传输层及其低温制备方法以及在钙钛矿太阳能电池中的应用。首先，通过化学浴沉积法，在洁净的FTO制备得一层致密的二氧化钛薄膜，紧接着，将锐钛矿二氧化钛介晶分散于无水乙醇中，超声然后将上述分散液旋涂于致密的二氧化钛薄膜表面，加热获得电子传输层。最后，在上述电子传输层上面制备钙钛矿层和空穴传输层并镀金，组装电池用于测试光电性能。本发明首次提供了低温制备的锐钛矿二氧化钛介晶电子传输层应用于钙钛矿太阳能电池的方法。该方法制备过程简单，且得到的大面积的器件也有较好的光电性能，有良好的商业应用发展前景。

摘要： 本发明提供一种氮掺杂锐钛矿/板钛矿二氧化钛及其制备方法和应用，属于催化剂制备技术领域。所述氮掺杂锐钛矿/板钛矿二氧化钛制备方法包括：S1、将N，N‑二甲基甲酰胺和甲醇溶液均匀混合后加入对苯二甲酸继续搅拌，直至溶液澄清；S2、将水溶液加入上述混合溶液中；然后向其中加入钛酸四丁酯并不断搅拌得粘稠液体；S3、将步骤S2制得粘稠液体进行高温反应处理；S4、将步骤S3高温反应后产物进行纯化处理得白色沉淀；S5、将步骤S4得到的白色沉淀进行煅烧即得。经试验验证，在不具有助催化剂的情况下，本发明制备得到的氮掺杂锐钛矿/板钛矿二氧化钛可在可见光下实现高效产氢性能，且具有良好的稳定性，可反复多次循环使用。

摘要： 一种锐钛矿/板钛矿二氧化钛异质结纳米复合材料，以二羟基乳酸络钛酸铵，H2O2和尿素为原料，采用水热合成法制备出双晶锐钛矿/板钛矿二氧化钛异质结。本发明制备的双晶锐钛矿/板钛矿二氧化钛异质结是一种球形纳米锐钛矿二氧化钛和棒状纳米板钛矿二氧化钛复合材料，该复合材料具有性能稳定、无毒、制备成本低等优点，在空气净化、水处理等领域具有优异的应用性能，是一种环境友好型光催化材料。