钠离子电池负极材料锐钛矿型二氧化钛的研究进展

相较于锂离子电池,钠离子电池具有价格低廉、原料丰富、循环稳定性及倍率性能较好等优点,因此,随着低成本储能技术的需求日益增长,越来越多的研究者加入到钠离子电池基础研究和工程化探索的工作中。在钠离子电池体系中,负极材料在很大程度上影响着电池的能量密度、循环性能及安全性等。另外,在种类繁多的负极材料中,锐钛矿型二氧化钛(TiO_(2))因自放电低、安全性高、循环寿命长、环境友好以及钠离子脱嵌电位相对较高等优点,逐渐成为钠离子电池负极材料的研究热点。然而,TiO_(2)属于半导体,离子扩散速率小和电子电导率低,严重制约着其倍率性能和循环性能,限制了其发展空间。因此,需对锐钛矿型TiO_(2)进行改性以提升其电导率。本文系统综述了微观结构调控、缺陷(氧空位和杂原子掺杂)以及与导电基体复合等改性方法对锐钛矿型TiO_(2)基负极材料导电性和储钠性能的影响,并对锐钛矿型TiO_(2)作为钠离子电池负极材料在未来的研究与应用进行了展望。

锐钛矿型二氧化钛/碳复合材料的水热法制备及性能研究进展

锐钛矿型二氧化钛是二氧化钛的低温相,作为一种n型半导体在400℃以下稳定存在。将其与碳材料进行复合形成复合材料,利用碳的高导电性可有效改进二氧化钛的导电能力,使其比容量与能量密度显著提升,从而使二氧化钛/碳复合材料在锂电池、超级电容器、光催化等领域具有较大的发展潜力。本文综述了锐钛矿型二氧化钛/碳复合材料的水热法制备现状,以及锐钛矿型二氧化钛/碳复合材料的电化学性能和光催化性能研究进展。

含羧基有机化合物控制锐钛矿型纳米二氧化钛生长的研究

以偏钛酸为起始反应物，羧酸为修饰剂，进行了纳米锐钛矿型二氧化钛的合成研究。有机修饰剂的化学结构对制得的纳米二氧化钛颗粒的平均粒径及粒径分布影响很大。含非极性基团的羧酸有利于生成平均粒径小及粒径分布窄的锐钛矿型纳米二氧化钛。

工业四氯化钛水溶液热水解制备锐钛矿晶型纳米二氧化钛

以盐酸法制备的工业四氯化钛水溶液为原料，加入一种表面活性剂自生晶种升温水解，实验发现，在一定四氯化钛水溶液浓度和酸度下，室温～106℃，水解30min即可得到平均晶体粒度为5nm左右的锐钛矿型纳米二氧化钛。此工艺条件具有很好的工业化生产的可能性。

水热法合成锐钛矿型纳米二氧化钛

以Ti(SO4 ) 2 为原料 ,采用水热法制备了锐钛矿型二氧化钛纳米粉体 ,利用XRD、激光粒度仪等分析测试手段对所得二氧化钛粉体的晶相组成、粒径分布等性质进行了表征。

锐钛矿型二氧化钛纳米粉体的IR光谱与光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2光催化剂,研究了不同温度下焙烧TiO2粉体的XRD和FT-IR光谱。400℃焙烧后,相应有机物的红外吸收峰消失,随着焙烧温度的升高,粉体粒径变大,800-420cm-1之间的吸收峰逐渐锐化,700℃焙烧的FT-IR谱的423cm-1为金红石型TiO2的特征Ti-O键振动。500℃焙烧的锐钛矿型TiO2粉体对水杨酸具有较好的光催化活性。

自组装制备掺铁锐钛矿型二氧化钛薄膜及光催化性能研究

近年来,利用过渡金属离子掺杂改性TiO2被证实具有很好的效果。由于Fe3+掺杂可同时具有降低电子空穴的复合几率和拓展TiO2的吸收阈值的作用,且价格低廉、制备方法多样。

金红石和锐钛矿型二氧化钛薄膜的制备和特性评价(英文)

综述了作者近年来通过交流螺旋磁控溅射制备锐钛矿和金红石型微晶薄膜的研究进 展,阐述了薄膜的制备工艺与其晶体结构、组成、光学性能以及杀菌能力的关系,并通过有效的 方法对其光学性能进行了改进。

棉负载纳米二氧化钛材料的制备及其催化性能

制备了纳米二氧化钛(TiO2)溶胶,通过浸轧、烘干、焙烘后在棉织物表面负载形成了TiO2凝胶薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品结构、形貌进行了分析表征;并以酸性橙Ⅱ和酸性嫩黄2G模拟废水进行光催化降解实验,考察了溶液pH值、电解质、光照强度对降解率的影响。结果表明,所制备的纳米TiO2属于锐钛矿型,粒径在50 mm左右,其凝胶薄膜可较牢固地附着在棉织物纤维表面;酸性橙II在初始pH值为3时降解率最高,酸性嫩黄2G初始pH值为5或9时降解率较高;Na2SO4、Na2CO3可有效提高降解效果,而NaCl则抑制光催化氧化反应;TiO2只在短波长的紫外光下有光催化作用,且光照强度越大,越可明显提高染料的降解率。

一种制备锐钛矿型和金红石型二氧化钛的方法

本发明公开了一种制备锐钛矿型和金红石型二氧化钛的方法。该方法是以偏钛酸与碳酸钾为原料，按物质的量比为4：1在高温煅烧下得到六钛酸钾纳米晶须，然后将该晶须作为水热反应初始反应物，在酸性条件下进行水热反应，在不同反应温度下，分别得到锐钛矿型及金红石型二氧化钛。本发明工艺简单，产品物相及形貌可控，同时可实现酸的可重复利用，增加了环境效益和经济效益。

锐钛矿型纳米二氧化钛溶胶的低温制备及其光催化活性评价

以四氯化钛和氨水为原料，在常温下通过两步法制备了具有光催化活性的锐钛矿型纳米二氧化钛溶胶。制备过程如下：取一定量的四氯化钛的盐酸溶液，用1：1氨水调节pH至7～8，待产生大量沉淀后，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀物至用硝酸银检验无氯离子存在。将沉淀加入到浓度为0．1mol／L的硝酸溶液中，搅拌均匀，移入三口烧瓶中，分别在60，70，80，90℃水浴中恒温回流2h，然后自然冷却，即得产物，分别标记为S60,S80,S90。用透射电子显微镜进行粒径分析和晶相分析；

锐钛矿型纳米二氧化钛溶胶制备装置研制成功

据报导，我国有关单位最近研制成功一种锐钛矿型纳米二氧化钛溶胶制备装置，特别是采用微波加热法制备锐钛矿型纳米二氧化钛溶胶的装置。这种装置由微波发生器、循环石英反应管、液体输送泵、四通阀门组成。含钛盐水溶液的螺旋状反应器置于微波发生器产生的波场中，

不同晶型TiO_(2)催化臭氧氧化的性能研究

采用溶胶-凝胶法,利用不同温度热处理制备不同晶体结构的TiO_(2)。以苯酚为目标污染物,研究了其催化臭氧氧化性能。结果表明,当催化剂质量相同时,锐钛矿型TiO_(2)因比表面积最大、表面羟基数量最多表现出最佳的臭氧催化活性;当对催化剂的表面积进行归一化时,表面羟基密度及活性氧含量随着TiO_(2)中金红石型含量的增大而增加,这表明金红石型的暴露面具有比锐钛矿型更高的内在活性。

二氧化钛的纤维模板法制备及其光催化降解染料

以苎麻纤维为模板,钛酸四丁酯为前驱体,绝对乙醇为溶剂,制备了具有特殊形貌的锐钛矿型二氧化钛,并详细考察了反应时间和钛酸四丁酯浓度对二氧化钛收率的影响,优化了反应条件。XRD结果表明,在优化条件下得到的TiO2为锐钛矿结构。SEM显示,所得TiO2表面具有丰富的褶皱。以活性艳红X-3B的光降解作为探针反应,考察了所制备TiO2的光催化性能,表明其光催化活性较高。

—种制备复合二氧化钛光催化材料的方法

涉及制备复合二氧化钛光催化材料的方法。采用溶胶-凝胶法利用钛盐制备锐钛矿型TiO2前驱体，在前驱体中添加钨盐和钒盐，对混合物进行焙烧得WO3-V2O5/TIO2复合光催化材料。本发明是采用溶胶-凝胶法和简单焙烧结合的一种新颖的制备纳米粉体方法，技术相对简单，操作容易，对设备要求低，故能较大降低成本。

钙盐浓度对复合氧化法制备多孔二氧化钛涂层表面结构的影响

为了分析微弧氧化电解液中钙盐浓度对复合氧化法(即预氧化和微弧氧化复合处理)制备多孔二氧化钛涂层表面结构的影响,利用X射线衍射、扫描电镜及附带的能谱对涂层的表面相结构、形貌及元素组成进行了观测与分析,利用图像分析软件对涂层表面孔隙率进行测试。结果表明:复合氧化法制备的多孔二氧化钛涂层表面均含有单质钛、锐钛矿型二氧化钛和金红石型二氧化钛;钙盐浓度的变化对涂层表面结构有一定影响,随着钙盐浓度的增加,涂层中锐钛矿型二氧化钛相对含量减少,金红石型二氧化钛相对含量增加;涂层表面的钙、磷元素含量降低,钙磷原子比增加;在所选钙盐浓度下,表面孔隙率的变化不十分显著。

一种制备复合二氧化钛光催化材料的方法

涉及一种制备复合二氧化钛光催化材料的方法。本发明采用溶胶-凝胶法利用钛盐制备锐钛矿型TiO2前驱体，在前驱体中添加钨盐和钒盐，对混合物进行焙烧得WO3-V2O5/TriO2复合光催化材料。本发明是采用溶胶-凝胶法和简单焙烧结合的一种新颖的制备纳米粉体方法，技术相对简单，操作容易，对设备要求低，故能较大降低成本。

二氧化钛载Ir催化剂对氨氧化的电催化

用同一方法制备了Ir含量相同而载体TiO2-晶体结构不同的TiO2-载Ir(Ir/TiO2)催化剂,研究了TiO2-晶体结构对Ir/TiO2催化剂对氨氧化的电催化性能的影响,发现具有金红石结构的TiO2-载Ir(Ir/TiO2-R)催化剂对氨氧化的电催化性能远好于具有锐钛矿型结构的TiO2-载Ir(Ir/TiO2-A)催化剂。物理化学和电化学的表征揭示了Ir/TiO2-R催化剂对氨氧化的电催化性能好的可能原因归结于Ir纳米粒子在TiO2-R上的均匀分布。

纳米二氧化钛催化光降解聚丙烯纤维的研究

本文在聚丙烯中加入0.3wt%～1.5 wt%的锐钛矿型纳米二氧化钛,通过共混熔融纺丝纺制成纤维.通过分析PP/TiO2共混纤维在人工加速紫外光降解和自然光降解过程中拉伸断裂伸长率和表面形态的变化情况,从而研究了共混纤维中锐钛矿型纳米二氧化钛对聚丙烯纤维光氧化降解性能的影响.结果说明,在实验范围内,无论是在253.9nm的紫外光照射的人工加速光降解还是自然光降解过程中,锐钛矿型纳米TiO2的含量越高,聚丙烯纤维试样的断裂伸长率降低速度就越快;同时,紫外光照射纤维试样192小时之后,由SEM照片发现的纤维表面损伤程度也随着其中TiO2含量的升高而越发严重.这说明,锐钛矿型纳米TiO2对聚丙烯的光氧化降解具有明显的催化作用,可以用作聚丙烯的一种高效光敏剂.而且其含量越高,这种催化作用越强.据此,对聚丙烯纤维的光氧化降解可在一定程度上进行调节,从而得到聚丙烯的可控光降解材料.此外,人工加速紫外光降解和自然光降解所得试样的降解规律基本一致,在一般的光老化降解研究中可以用前者代替后者.