基于超细二氧化钛的制备与应用

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1、山东大学硕士学位论文超细二氧化钛的制备与应用姓名：董鲁艳申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李晓燕20080421山东大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。本声明的法律责任由本人承担。．论文作者签名：重童主匕日期：丝墨：仝：竺L关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，

2、允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。论文作者签名：导师签名。垫乏日期：垄竺昼：生，f山东大学硕士学位论文中文摘要纳米材料被誉为二十一世纪的新材料，其概念在二十世纪中叶被科学界提出后得到了人们广泛的重视和深入发展。二十世纪80年代中期以来，随着微电子器件的迅猛发展，材料科学研究总的趋势是向精细、轻、薄、短小、微型多功能方向发展。而纳米材料所表现出的特异化学、机械、电子、磁学及光学性能正好可满足这一趋势，从而

3、引起了众多学科领域的专家和学者的重视。同时也促使人们把研究工作的思路向超细颗粒研究方向调整。以传统的硫酸法和氯化法工艺都难以生产出纳米尺寸的二氧化钛。国内对纳米级二氧化钛的制备尚处在实验室研究阶段，大都采用价格较高的钛醇盐或具有“发烟”特性的四氯化钛作为原料，使生产成本提高，生产效益降低。更重要的是没有很好地利用我国丰富的钛资源和已有的工业生产基础。本论文主要是研究并优化能适合于工业生产的制备超细二氧化钛即纳米二氧化钛的方法，并对超细二氧化钛的用途进行研究。本论文共分以下四个部分。第一部分，主要介绍了超细二氧化钛的性质

4、和用途，并概括了国内外对超细二氧化钛的研究现状，最后论述了本论文的目的和意义。第二部分，经过大量实验条件探讨，成功的利用硫酸氧钛的水解制备了粒度分布窄的纳米二氧化钛粒子。结果表明，钛液水解时总离子浓度为1109／l，熟化时间为20分钟，最后热处理温度为500℃，恒温时间为2小时，生产出粒径在2—60nm之间的锐钛型二氧化钛，产品质量符合企业标准。第三部分，主要介绍金红石型超细二氧化钛的制备，为了使晶型在较低的温度下转化，经过正交试验总结出添加有机和无机晶型促进剂分别为草酸和硫酸锌，加入量分别为二氧化钛的6％和1％，转化

5、温度为650℃恒温3小时，最后得到粒径为30---,60nm的超细金红石型二氧化钛。第四部分，主要介绍超细二氧化钛的应用。纳米Ti02微粒具有大的比表面积，其表面原子数、表面能和表面张力随粒径的下降急剧增加，由于其尺寸的细微化，表现出来的小尺寸效应，表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等特性导致纳米Ti02微粒的热、光、敏感特性和表面稳定性等方面不同子常规粒子，这就使得它在环境、信息、材料、能源、医疗与卫生等领域山东大学硕士学位论文有着广阔的应用前景。这里介绍了纳米二氧化钛在涂料和光催化方面的应用，并通过与普通二氧

6、化钛的对比，证明了纳米二氧化钛的特殊用途。关键词：超细；二氧化钛；自生晶种；常压水解6山东大学硕士学位论文ABSTRACTNanometermaterialsknownasthe21stcenturynewmaterialswereobtainedextensiveattentionandfurtherdevelopment，afteritsconceptwasputforwardinthemiddleof20thcenturybythescientificcommunity．Sincethemiddleof1980s

7、，withtherapiddevelopmentofmicroelectronicsdevices，thegeneraltrendofmaterialssciencehasbeenfine，light，thin，shortandsmall，micro—multifunctional．Whilepropertiesofnano-materialsinvolvingthespecificchemical，mechanical，electronic，magneticandopticalaspectsaretomeetthis

8、trend，whichattractattentionofexpertsandscholarsfromnumerousdisciplinaryfieldsandsimultaneouslyinspireUSreorientatetheideaoftheresearchworktothestudyofultra·finepartic