纳米tio2颗粒的制备(毕业设计论文)

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1、本科毕业设计（论文）题目：纳米TiO2颗粒的制备学院化学与化工学院专业化学工程与工艺学生姓名学生学号指导教师张心亚提交日期2013年5月20日摘要纳米TiO2颗粒除了拥有普通纳米颗粒所具有的四大效应以外，还有光催化活性优异、紫外吸收能力强、化学稳定性高、对人体无毒无害、对环境友好等优势，在不同的领域都有一定程度的应用发展潜力。用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2是被研究得最广泛和最深入的方法之一，其中以钛醇盐为前驱体的制备方法最为经典。但通常情况下，用此法制备的纳米TiO2颗粒粒度分布不均，且没有明显的晶型结构，需要经过高温煅烧才能由无定形转变为锐钛型或金红石型。而高温热处理的过程不

2、仅能耗高，还易破坏微粒结构，造成粒子间硬团聚。本文主要采用非水溶胶-凝胶法，以四氯化钛和无水乙醇为原材料，直接通过反应、干燥、球磨，在较低温度下制备纯度高、分布窄、粒径小、分散性好的纳米TiO2颗粒，并通过改变球磨时间，得到不同粒度的二氧化钛微粒。此外，本文还通过将纳米TiO2分散至水中，得到不同浓度的水溶胶，利用动态光散射（DLS）以及Zeta电位测试等各种不同的表征分析手段，证明了纳米TiO2水溶胶的稳定性良好。该法工艺简单，操作容易，成本低，对于工业生产有重要的指导意义。关键词：TiCl4；非水溶胶-凝胶；粒度；TiO2；稳定性IVAbstractNanoparticle

3、sarefamousfortheirfouruniqueeffects,smallsizeeffect,surfaceandboundaryeffect,quantumsizeeffectandmacroquantumtunneleffect.Comparedwiththoseordinaryones,TiO2nanoparticleshaveshownexcellentabilitiesinphotocatalyticactivity,UVabsorptionandchemicalstabilityaswellasbeingharmlesstohumanbeingsandbe

4、ingfriendlytoenvironment.AlltheseadvantagesrevealthatTiO2nanoparticleshavepromisingdevelopmentalpotentialindifferentfields.Sol-gelapproachisoneofthemostwidelystudiedwayofpreparingTiO2nanoparticles,amongwhichthemostclassiconeistousetitaniumalkoxidesastheprecursor.However,TiO2nanoparticlesprep

5、aredbythismethodareofunevendiameterdistributionanddonothaveobviouscrystalstructureinmostcases.Inordertoobtainanataseorrutile,thereactionhastobeperformedinhightemperature,whichmayleadtohighenergyconsumption,destroyedparticlestructureaswellasformationofhardagglomeration.Inthisresearch,TiO2nano

6、particleswerefirstpreparedinanonaqueoussol-gelmethodbymixingTiCl4andalcohol,andthenobtainedbydryingandball-milling.Thepreparedparticlesweresuperiorinhighpurity,smallparticlesize,alongwithnarrowsizedistributionandfinedispersibility.Bychangingthetimeofball-milling,nanoparticleswithvarioussizes

7、wereobtained.Inaddition,TiO2particlesweredispersedinwaterinordertogainhydrosolwithdifferentconcentrations.AndsomeanalyticaltoolssuchasDLSandZetapotentialtestwereusedtoprovethatthestabilityofnano-TiO2hydrosolishigh.Theapproachfeaturessimpleproductio