新生成Ti(OH)_(4)沉淀物对水中Mn^(2+)的吸附机理研究

采用氧化Ti^(3+)方法得到水合Ti(OH)_(4)絮体沉淀物,研究了以新生成Ti(OH)_(4)絮体作为吸附剂吸附去除水中Mn^(2+)的效率,分析了吸附热力学、动力学及吸附前后Ti(OH)_(4)絮体的ζ电位变化,研究了pH值和几种常见离子对该吸附的影响。结果表明:Ti(OH)_(4)絮体对Mn2+的吸附可以较好地符合拟二级动力学模型;热力学结果显示,吉布斯自由能变化值ΔGΘ为负值,吸附反应可自发进行;吸附可以较好地用Langmuir等温式描述,pH值为7.0和8.5时,计算的Qmax分别为58.8 mg/g、92.6 mg/g,但pH值为8.5时不能排除Mn2+通过形成沉淀而去除的途径。在试验的条件下,吸附反应进行较快,吸附很快达到准平衡,而且平衡吸附容量与最大吸附容量在数值上较为接近,吸附性质属于单分子层化学吸附。吸附容量还与Ti(OH)4絮体表面的ζ电位值有一定的相关性,ζ电位值越低其对Mn^(2+)的吸附容量越大,并且吸附前后体系pH值的变化值(△pH)和Mn^(2+)的去除率(%)呈正向相关。水中NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、H_(2)PO_(4)^(2-)和HCO_(3)^(-)等离子可以促进Ti(OH)4对Mn2+的吸附,Ca^(2+)则表现出较强的抑制作用,而Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Cl^(-)等离子对吸附影响较小。Mn^(2+)的吸附机制实际上是静电吸引、表面配位、化学沉淀(高pH值时)的共同作用。

水热法合成锐钛型纳米TiO_2的研究

以TiCl4为原料经Ti(OH)4·TEA前驱体水热合成了锐钛型纳米TiO2,利用红外光谱、XRD、TEM等手段对前驱体、TiO2等进行了表征,研究结果表明:水热法合成的锐钛型纳米晶粒径分布均匀,分散性好;100℃下晶化4.5h后,锐钛型纳米TiO2基本形成,平均粒径为8.7nm,水热晶化7.0h后,平均粒径由8.7nm增长到18.7nm。

溶胶-凝胶法制备负载型TiO_2膜的研究

本研究采用溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－Ｇｅｌ）法制备了负载型ＴｉＯ２膜，并采用ＳＥＭ、压汞等实验手段对Ｔｉ（ＯＨ）４溶胶和ＴｉＯ２膜进行了表征。实验表明：Ｔｉ（ＯＨ）４溶胶制备过程中Ｈ２Ｏ／Ｔｉ４＋、Ｃ２Ｈ５ＯＨ／Ｔｉ４＋的比值，溶胶在支承管上浸涂的时间、次数以及凝胶煅烧升温速度和煅烧温度均是制备负载型ＴｉＯ２膜的重要因素。最终制得一种无裂纹、２０μｍ厚、孔径分布在５０～３００ｎｍ之间的负载型ＴｉＯ２膜。

氢氧化钛溶胶的制备及其性质的研究

以TiCl4为起始原料,经TEA分散Ti(OH)4沉淀制得了氢氧化钛溶胶,发现溶胶在20℃左右的水中形成冻胶,在40℃以上的水中形成白色沉淀。利用紫外光谱、TEM、XRD等对溶胶体、干凝胶进行了研究,研究结果表明:此法制得的氢氧化钛溶胶的无机杂质Cl-易于除去,Ti(OH)4溶胶的凝胶化时间可控;分散体在40℃时析出的沉淀为胶质粒子,干燥物为凝胶;在75℃时析出的沉淀开始晶化;在95℃时析出的沉淀已明显晶化。