四氯化钛水解法制备纳米氧化钛超细粉体
第１５卷第１期２０００年２月无机材料学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｏｒｇａｎｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓＶｏＩ１５．Ｎｏ１Ｆｅｂ．２０００
文章编号：ＣＮ３１?１３６３（２０００）０Ｉ－００２１—０５
四氯化钛水解法制备纳米氧化钛超细粉体
张青红，
高濂，郭景坤（中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室，上海
２０００５０）
摘要：研究了改变溶液的酸碱度来控制ＴｉＣｌ４水解．制备锐钛矿相超细Ｔｉ０２纳米粉体的过程．采用ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＳＡＥＤ和ＴＧ—ＤＴＡ等方法对所得粉体进行了表征，发现水解后
的沉淀经真空干燥后．不用任何热处理，室温下即有锐钛矿相存在，其原始粒径约为３
８ｒｉｍ，粉体于４００。Ｃ煅烧２ｈ，可得到平均粒径为７ｎｍ的纯锐钛矿相纳米氧化钛粉体．
关键词：氧化钛；粉体制各；水解－纳米晶
中图分类号：ＴＦ１２３文献标识码：Ａ
１引言
ＴｉＯ。在许多领域，如电子陶瓷、催化剂、高级涂料、化妆品等方面有着极其广泛的用途，在这些应用中，ＴｉＯｚ颗粒尺寸是影响其性能的一个重要因素．氧化钛光催化材料是近十年来发展起来的一种新型材料【”，提高氧化钛光催化活性有两种方法：增大催化剂的比表面和减小其粒径．氧化钛是一种化台物半导体，粒径小的纳米氧化钛粉体能有效地阻止光生电子和光生空穴的复合，使更多的电子和空穴能参与氧化、还原反应．同时纳米氧化钛粉体巨大的比表面积能将反应物吸附于其表面也利于反应的进行．因此，在光催化反应中，纳米粒子的尺寸效应和表面效应是显著的．
采用廉价、工艺简单的制备方法来获得高性能的纳米氧化钛粉体，是光催化实用化过程中面临的难题之一．通常以钛醇盐为前驱体的化学沉淀法［“５ｊ和溶胶一凝胶法ｆ６－”得到的粉体，常温下为无定形结构，经过煅烧才能得到锐钛矿相．ＴｉＣｌａ是一种价廉、易得的化工原料，以ＴｉＣｌ４为前驱体制备Ｔｉ０２超微粉的方法有气相水解法、火焰水解法和激光热解法．均系高温反应过程，对耐腐蚀材质要求很高．技术难度较大．这些方法所得粉体的晶型以锐钛矿为主．本文对ＴｉＣｌ４水溶液的控制水解制备锐钛矿相纳米氧化钛进行了初步的研究，所得粉体常温下即有锐钛矿相存在，经４００。Ｃ煅烧２ｈ，粒径仅为７ｒｉｍ，且晶粒尺寸均匀．
２实验步骤
２．１二氧化钛粉体的制备
收稿日期：１９９９＿０２—０５，收到倍改稿日期：１９９９一（１３—２３收到修改稿
基盎项目；上海市科委新材料研究中心资助｛９８ＪＣｌ４（１２１）
作者简介：张青红．男．１９６６年生．博士研究生
万方数据
四氯化钛性质和制取
四氯化钛制取(preparation of titanium tetrachloride) 以富钛物料为原料，经氯化、冷凝分离、精制等处理产出精四氯化钛的过程，为钛冶金流程的主要组成部分。富钛物料包括金红石、钛渣和人造金红石等。富钛物料氯化产出的是混合炉气，须经过富钛物料氯化产物冷凝分离和粗四氯化钛精制才获得纯的TiCl4。TiCl4是生产金属钛和钛白的原料，亦可用作发烟剂，也是制备TiCl3(制取聚丙烯的催化剂)的原料。 20世纪50年代，随着海绵钛和氯化法钛白的生产发展，TiCl4生产亦达到工业规模。富钛物料氯化早期采用竖炉氯化法生产四氯化铁，随后又发展了熔盐氯化法生产四氯化钛和流态化氯化法生产四氯化钛。1989年世界TiCl4生产能力约400万t／a，其中90％采用流态化氯化法生产。 四氯化钛性质纯四氯化钛为无色透明、密度较大、不导电的液体，未经精制的粗TiCl4一般呈淡黄色或红褐色。TiCl4的主要物理性质列举于表1。 表1 TiCl4的主要物理性质 TiCl4不易燃也不易爆，但挥发性大，与水接触时发生激烈反应，生成容积很大的黄色沉淀(以盐酸与Ti(OH)nCIx分子式表示的化合物)，并放出大量热量；在接触大气时即与空气中水分反应，产生有强刺激性和腐蚀性的HCl白烟。所以TiCl4要储存在气密性好的容器中。 纯TiCl4在常温下对铁几乎不腐蚀，粗TiCl4或部分水解的TiCl4中溶有HCl时则会腐蚀铁。TiCl4可溶解多种气体、液体和固体杂质。TiCl4在一定温度下可与氧气、镁、钠及铝发生作用，其反应分别是氯化法生产钛白、镁热还原法生产海绵钛和钠热还原法生产海绵钛以及铝还原法制备TiCl3的基础。 氯化反应富钛物料中的钛除以TiO2形态存在外，在钛渣中还以Ti3O5、 Ti2O3、TiO等形态存在；另含有多种杂质氧化物FeO、Fe2O3、MnO、MgO、CaO、Al2O3、SiO2等。在有碳质还原剂存在时富钛物料中各组分在高温下均可与Cl2反应生成相应的氯化物。其中的TiO2加碳氯化反应为：1／2TiO2+(1+η)／ 2C+Cl2=1／2TiCl4+ηCO+(1—η)／2CO2式中η是表征氧化物加碳氯化时受碳的气化反应影响程度的数值。以TiO2为例，其反应可看作是下面两个反应之和：
纳米二氧化钛的制备.docx
纳米二氧化钛的制备及其光催化活性的评价 实验报告 班级： 组别：指导老师: 小组成员:
实验目的： 1. 培养小组自主设计及完成实验的能力和合作能力。 2. 了解纳米二氧化钛的粒性和物性。 3. 掌握溶胶－凝胶法合成TiO2 的方法。 4. 研究二氧化钛光催化降解甲基橙和亚甲基蓝水溶液的过程和性质。 5. 通过实验，进一步加深对基础理论的理解和掌握，做到有目的合成，提高实验思维 与实验技能。 一、溶胶凝胶法制备二氧化钛 1 实验原理：纳米粉体是指颗粒粒径介于1?100 nm之间的粒子。由于颗粒尺寸的微 细化，使得纳米粉体在保持原物质化学性质的同时，与块状材料相比，在磁性、 光吸收、热阻、化学活性、催化和熔点等方面表现出奇异的性能。 纳米Tiθ2具有许多独特的性质。比表面积大，表面张力大，熔点低，磁性强，光吸收性能好，特别是吸收紫外线的能力强，表面活性大，热导性能好，分 散性好等。基于上述特点，纳米Tiθ2具有广阔的应用前景。利用纳米Tiθ2作光 催化剂，可处理有机废水，其活性比普通Tiθ2(约10 μm)高得多；利用其透明性 和散射紫外线的能力，可作食品包装材料、木器保护漆、人造纤维添加剂、化妆 品防晒霜等；利用其光电导性和光敏性，可开发一种Tiθ2感光材料。如何开 发、应用纳米Tiθ2,已成为各国材料学领域的重要研究课题。目前合成纳米二氧 化钛粉体的方法主要有液相法和气相法。由于传统的方法不能或难以制备纳米级 二氧化钛，而溶胶-凝胶法则可以在低温下制备高纯度、粒径分布均匀、化学活 性大的单组分或多组分分子级纳米催化剂[1 ?3]，因此，本实验采用溶胶-凝 胶法来制备纳米二氧化钛光催化剂。 制备溶胶所用的原料为钛酸四丁脂(Ti(O-C4H9)4)、水、无水乙醇 (C2H5θH)以及冰醋酸。反应物为Ti(O-C4H9)4和水，分相介质为C2H5OH，冰 醋酸可调节体系的酸度防止钛离子水解过速。使Ti(O-C4H9)4 在C2H5OH中水解生成Ti(OH)4,脱水后即可获得TiO2。在后续的热处理过程中， 只要控制适当的温度条件和反应时间，就可以获得金红石型和锐 钛型二氧化钛。 钛酸四丁脂在酸性条件下，在乙醇介质中水解反应是分步进行的，总水解
【化学试卷】2019年12月浙大附中化学模拟考(含答案)
绝密★考试结束前 浙大附中2020年1月选考模拟考试 化学试卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分100分，考试时间90分钟。 考生须知： 1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B 铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。 4．可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28 S 32 Cl 35.5 K 39 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Ag 108 Ba 137 选择题部分 一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题 目要求的，不选、多选、错选均不得分) 1．化学与生产、生活息息相关，下列说法正确的是 A ．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料CH C O CH 3O n 可减少白色污染 B ．为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入生石灰 C ．煤的液化和气化、玉米制醇、纳米银粒子的聚集都是是物理变化 D ．强化木地板表面的氧化铝具有耐磨与阻燃的作用 2．下列有关表示正确的是 A. CO 2 B ．邻硝基甲苯的结构简式为: C ．Mg 5(Si 4O 10)2(OH)2·4H 2O 的氧化物形式：5MgO·8SiO 2·5H 2O D ．CH 2Cl 2是正四面体构型的含极性键的分子 3．下列有关实验操作的叙述正确的是 A ．要量取15.80mL 溴水，须使用棕色的碱式滴定管 浙江新高考资料群提供811176101
二氧化钛纳米管的制备与应用概要
2012 /2013 学年第 2 学期环保材料课程考核试卷 A■、B□ 课程代码： 17000450 任课教师_施文健考试形式：开卷■、闭卷□ 课程性质：通识□、基础□、专业■、必修■、选修□、考试□、考查■、指选□、跨选□适用年级/专业二年级/环境工程学分/学时数 2/32 考试时间1周…………………………………………………………………………………………………………学号1117030320 姓名陈柱良专业环境工程得分 撰写小论文：环境工程材料――×××研究进展 学生通过对应用于防止、治理、修复环境污染的材料，包括净化材料、环境修复材料以及环境替代材料等材料中就某一种具体的环境工程材料的研究进展进行综述。学生的工作由国内外文献检索、阅读、归纳总结、并对该研究领域进行展望、小论文写作组成。小论文内容：题目、前言（目的意义）、国内外研究现状包括：材料的制备方法、材料表征、理化性能、在环境工程中的应用，写出学生自己的学习后的认识、观点或展望在该领域研究方向及应用前景。具体要求：查阅的中文文献≥10篇、英文文献≥5篇、小论文字数5000字左右、列出参考文献。
二氧化碳纳米管的制备与应用 前言： 纳米TiO 2是一种重要的无机功能材料,多呈颗粒状，它在环境光催化领域作为催化剂已引起广泛重视[1,2]。由于其具有无毒、气敏、湿敏、介电效应、光电转换、光致变色及催化活性高、氧化能力强、稳定性好等优点[3,4]而被广泛应用于各种光催化反应技术中,如自洁材料、介电材料、催化剂极载体、传感器、光催化太阳能电池、光裂解水制氢以及光催化降解大气和水中污染物等领域。Ti02纳米管是其又一种存在形式，纳米Ti02在光催化降解水中有机污染物方面有明显的优势[5]，而且还能够解决汞、铬、铅等金属离子的污染问题。由于纳米管具有大的比表面积，因而具有较高的吸附能力，可望提高其光催化性能；特别是若能在管中填充更小的无机、有机、金属或磁性纳米级颗粒形成一维复合纳米材料，将会大大改善Ti02的光电、电磁、催化及抗菌等性能。目前,对TiO 2纳米薄膜、纳米粉体及掺杂改性的纳米TiO 2复合材料的制备、结构相变及其应用已进行了大量研究。但对于TiO 2纳米管的光电性能、催化性能及其应用的研究还处于起步阶段。TiO 2纳米管是纳米TiO 2的一种新的存在形式,与其他形态的纳米TiO 2材料相比,它具有更大的比表面积和更强的吸附能力,有望进一步提高TiO 2的光电转换效率和光催化性能,特别是若能在该纳米管中掺杂部分无机、有机、金属或者磁性材料而制备出复合纳米材料,则TiO 2纳米管的光电性能和催化活性将得到大大的改善。
纳米二氧化钛的制备方法及形貌特征
纳米二氧化钛的制备方法及形貌特征 盛丽雯重庆交通大学应用化学08300221 摘要：纳米二氧化钛以其优异的性能成为半导体光催化剂的杰出代表，探寻优良的二氧化钛制备工艺有着重要的现实意义。本文主要介绍了近年来国内外纳米二氧化钛制备工艺的研究状况，根据反应体系的物理形态将制备工艺分成气相、液相、固相三大类进行阐述，在此基础上分析比较了不同制备工艺的优缺点，最后展望了今后的发展方向。 关键词：纳米二氧化钛、制备方法、形貌特征。 1 纳米二氧化钛的制备方法 1．1 气相法 气相水解法利用氮气、氧气或空气作载气，把TiC1 或钛醇盐蒸气和水蒸气分别导人反应器，进行瞬间混合快速水解反应。通过改变各种气体的停留时间、浓度、流速以及反应温度等来调节纳米TiO的晶型和粒径。该方法制得的产品纯度高、分散性好、表面活性大，操作温度较低，能耗小，且对材质纯度要求不是很高，可实现连续生产；但控制过程复杂，并且直接影响着产品的晶型和粒径。气相氧化法是以TiC1 为原料，氧气为氧源，氮气作为载气的氧化反应，反应经气、固分离后制得纳米TiO：。该法制得的产品纯度高、分散性好；但设备结构复杂，材料要求耐高温、耐腐蚀，自动化程度高，研究开发难度大。气相氢氧火焰法以TiC1 ，H2，O：为原料，将TiC1 气体在氢氧焰中(700～1 000℃)高温水解制得纳米TiO。产品一般是锐钛型和金红石型的混晶型，产品纯度高、粒径小、表面活性大、分散性好、团聚程度较小，自动化程度高；但所需温度高，对设备材质要求较高，对工艺参数控制要求精确。气相热解法以TiC1 为原料，在真空或原料惰性气氛下加热至所需温度后，导入反应气体，使之发生热分解反应，最后在反应区沉积出纳米TiO。产品化学活性高、分散性好，可以通过控制反应气体的浓度和炉温来控制纳米TiO的粒径分布；但投资大、成本高。 1．2 液相法 溶胶一凝胶法以钛醇盐Ti(OR) 为原料，经水解与缩聚过程而逐渐凝胶化，再经低温干燥、烧结处理即可得到纳米TiO粒子。该法制得的产品纯度高、粒径小、尺寸均匀、干燥后颗粒自身的烧结温度低；但原料价格昂贵、生产成本高，凝胶颗粒之间烧结性差，产物干燥时收缩大。化学沉淀法将沉淀剂加入TiOSO，H TiO，或TiC1 溶液中，沉淀后进行热处理。该法工艺过程简单，易工业化，但易引入杂质，粒度不易控制，产物损失多。水解法以四氯化钛或钛醇盐为原料，经水解、中和、洗涤、烘干和焙烧制得纳米TiO。该法制得的产品纯度高、粒径均匀；但水解速度快、反应难控制、成本大、能耗高、难以工业化生产。水热法以TiOSO，TiC14或Ti(OR)4为原料，高温高压下在水溶液中合成纳米TiO。该法制得的产品纯度高、粒径分布窄、晶型好；但对设备要求高、能耗较大、操作复杂、成本偏高。在综合对比研究了纳米二氧化钛的各种制备方法后，提出了利用偏钛酸原料廉价易得的特点，简化工艺过程，采用化学沉淀法来制备纳米TiO的工艺方案，并进行了长时间的中试，现就该工艺的特点及中试过程中所遇到的问题进行阐述。 1 气相法制备二氧化钛 气相法一般是通过一些特定的手段先将反应前体气化，使其在气相条件下发生物理或化学变化，然后在冷却过程中成核、生长，最后形成纳米TiO2颗粒。 1.1 化学气相沉积法
金红石及钛铁矿中二氧化钛的测定
金红石及钛铁矿中二氧化钛的测定 1．方法提要 试样经碱熔融后，用水浸取，过滤使钛与钒、钨、钼、铬等分离，用硫酸溶解沉淀，铁的干扰可加入磷酸掩蔽；在硫酸（5+95）介质中，钛与过氧化氢生成黄色过钛酸络合物[TiO （H2O2）]2+，藉此在波长400～420nm处用吸光光度法测定钛的含量。 本法适用一般矿石中ω（TiO2）/10-2≥0.1的测定。 2．试剂 2·1.过氧化钠，分析纯。 2·2.氢氧化钠，分析纯。 2·3.焦硫酸钾，分析纯。 2·4.硫酸（p1.84g/mL），分析纯。 2·5.磷酸（p1.69g/mL），分析纯。 2·6.钛标准溶液：称取105℃干燥过的二氧化钛（光谱纯）0.1000g于30mL瓷坩埚中，加5～7g焦硫酸钾，加盖，将坩埚放入马弗炉中，从低温逐渐升至850℃熔融至暗红色流体。取出冷却，将瓷坩埚置于250mL烧杯中，用硫酸（5+95）溶液加热溶解，取下冷却，转入100mL容量瓶中，用硫酸（5+95）溶液稀至刻度，摇匀，此溶液含二氧化钛为1000ug/mL。3．分析步骤 称取0.1000g（视含量而定）在105℃烘2h的试样于高铝坩埚中，加3g氢氧化钠，混匀，再覆盖一层（约1g）过氧化钠，将坩埚放入650～700℃马弗炉中熔融至暗红色流体（10～15min），取出冷却，将坩埚置于250mL烧杯中，加20mL水浸取熔块，同时盖上表面皿，待熔块溶解后，用水洗出坩埚，加热煮沸10min，取下冷却，过滤（钒、钨、钼、铬含量不高时可不过滤），用水洗沉淀3次，用硫酸（1+1）溶解沉淀于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。澄清或干过滤。 移取10.00mL于50mL容量瓶中，加入2mL磷酸（1+1）溶液、5mL硫酸（1+1）溶液，用水稀至40mL，摇匀，加入5mL过氧化氢（10+90）溶液，用水稀释至刻度，摇匀。10min后，用2cm比色皿于波长400～420nm处测量钛的吸光度；随同试样做空白试验。 工作曲线的绘制：于一组50mL容量瓶中，分别加入0，100，200，400，600，800，1000，2000，3000，4000，5000ug二氧化钛标准溶液，以下按试样分析步骤操作。测量吸光度并绘制工作曲线。
纳米二氧化钛的制备及性质实验
南京信息工程大学综合化学实验报告 学院：环境科学与工程学院 专业：08应用化学 姓名：章翔宇 潘婷 袁成 钱勇 2010年6月25号
纳米二氧化钛的制备及性质实验 1、实验目的 熟悉溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛的方法及相关操作； 理解二氧化钛吸附实验的原理和操作； 掌握数据处理的方法 2、溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛 2.1 需要的仪器 恒压漏斗、茄行烧瓶、量筒、移液管、铁架台、磁力搅拌、磁子、冷凝管、温度计、烘箱、研钵 2.2 需要的试剂 钛酸丁酯异丙醇浓硝酸蒸馏水 2.3 实验步骤 1.50ml钛酸丁酯溶16ml的异丙醇中，摇匀（在恒压漏斗中进行） 得到溶液A 2.取200ml 的蒸馏水，加入0.32 ml 的浓硝酸，摇匀（在茄行烧瓶中进行），得到 溶液B 3.将烧瓶固定在铁架台上，进行磁力搅拌，将溶液A 逐滴滴加至溶液B中，使两溶液 缓慢接触，并进行水解反应，得到溶液C 溶液C室温回流，记载下当时的室温 4.回流分若干天进行，保证回流时间不少于48小时，得到溶液D 5.蒸干方式：将溶液D进行水浴加热85度并不断搅拌将水分蒸发干，得E 6.将E放入烘箱100烘干 7.研磨至粉末状； 2.4 实验结果 1、回流分4天进行，总计回流时间50小时，室温为15℃。 2、经研磨，得到白色细粉末状固体。称量得二氧化钛质量为11.233g,理论产量不小于11.785g，损失为产品转移过程中损失。 3、纳米二氧化钛性质实验 3.1 二氧化钛吸附试验 1、仪器：烧杯（500mL），容量瓶（1000mL），样品瓶（6个），电子天平，磨口瓶，超 声波清洗机，玻璃注射器，过滤器，分光光度计 2、试剂：二氧化钛粉末，染料X-3B（分子量615），蒸馏水 3、实验步骤： 1、用电子天平称取60mg染料，配成1000mL的60mg/L溶液（避光保存）。 2、将烧杯润洗后，倒入100ml染料溶液，再倒入称量好的50mg的二氧化钛粉末。 静置后置于超声波清洗机中（70℃超声40分钟，注意避光）。剩余原液取样保存编
四氯化钛生产车间工艺
储矿备料 1、基本原理 外购的石油焦和氯化钠含有的水分会造成对产品的影响，根据原料的水分要求对石油焦和氯化钠进行微波干燥，通过烘烤物料，蒸发水分，使石油焦和氯化钠含水≤0.5%。 2、工艺流程 氯化工艺 1、基本原理 熔盐氯化是固体含钛物料与气体氯气在介质熔盐里温度为720-800оC 的反应。氯化反应目的是使TiO 2最大程度氯化，TiO 2的氯化速率取决于多种因素，例如温度，氧化物的活性，还原剂及氯化剂的类型，熔盐的物理特性和成分（表面张力、黏度、润湿性）。参与氯化反应组分的催化性能。熔盐氯化主要反应方程式如下： 微波干燥 埋刮板输送 斗式提升 氯化钠 石油焦 送氯化工序 高钛渣 入料仓 拆袋
TiO2＋C＋2Cl2====TiCl4＋CO2 铁，铝，锰，铬的氧化物在和氯气反应后生成的氯化物极易溶解在熔盐中，作为氯化反应的催化剂。在氯化熔盐中，这些氯化物适宜的浓度能增加熔盐的活性，能提高高钛渣的氯化速率。 氯气浓度对氯化反应有很大影响，入炉氯气浓度一般在80%到90%（vol.），其余为空气。氯化反应的温度通过从淋洗循环槽返回的泥浆量调整氯化炉温度。放热反应产生的多余热量蒸发了返炉泥浆中的四氯化钛，然后四氯化钛就和混合炉气一起进入冷凝系统。 生产粗四氯化钛是升华和冷凝的过程。冷凝是改变物质的物理状态，从气相变为液相，而升华是没有经过中间的液相，直接从固相转变为气相，这些过程均伴随着热损失。混合炉气从气相转变为液相或固相的温度取决于混合炉气中各种物质的蒸汽分压。氯化工序的产品是粗四氯化钛，首先冷凝高沸点氯化物，然后冷凝四氯化钛及低沸点氯化物。 2、工艺流程 粗四氯化钛工艺流程图 石油焦氯化钠4 高钛渣 4 氯气 重力收尘淋洗废熔盐送渣场 氯化 收尘渣送渣场
粗四氯化钛精制方法及比较word
粗TiCl4精制除钒方法及比较 内容提要：1.物理除钒尚未在工业中应用 2.铜除钒法 3.硫化氢出除钒法 4.有机物除钒法 5.铝粉除钒法 关键词：化学除钒
目录： 1. 物理除钒----3 2. 化学除钒----4 2.1 铜除钒法----5 2.1.1 除钒原理----5 2.1.2 除钒流程----6 2.1.3 小结----8 2.2 硫化氢除钒法----9 2.2.1 除钒原理----9 2.2.2 除钒流程----9 2.2.3 小结----11 2.3 有机物除钒法----11 2.3.1除钒原理----11 2.3. 2除钒流程----12 2.3.3 小结----14 2.4 铝粉除钒法----14 2.4.1 除钒原理----14 2.4.2 除钒流程----15 2.4.3 小结----18 总述----18 参考文献----20
氯化法所生产的粗TiCl4中的钒杂质主要是VOCl3和V Cl4，他们的存在使TiCl4呈黄色。“VOCl3是使海绵钛硬度增加的氧和钒的载体。”在海绵钛生产中有很大危害。 精制除钒的目的不仅为了脱色，而且也为了除氧，这是精制昨夜极为重要的环节。 1.物理方法除钒 首先，TiCl4和钒杂质的的沸点和相对挥发度都很小，如TiCl4-VOCl3系中的两组份沸点差为100 ℃,相对挥发度a=1.22;而TiCl4 - V Cl4系两组份沸点差仅为140 ℃。 尽管如此，从理论上讲利用物理方法除杂质钒还是可能的，如采用高效精馏塔除钒，然而高效精馏塔除钒有以下特点： 优点： 无需采用化学试剂 精制过程是连续生产，易自动化 分离出的可直接使用 缺点： 能量消耗大 设备投资大 需解决大功率釜的结构问题 “VOCl3的沸点和TiCl4相接近，用精馏方法来分离就需要装
纳米二氧化钛的制备
纳米二氧化钛的制备及其光催化活性评价 实 验 报 告 组别：第七组 组员：曲红玲高晗 班级：应121-2 指导老师：翁永根老师
纳米二氧化钛的制备及其光催化活性评价 一、实验目的 1、掌握利用简单的原料制备纳米材料的基本方法和原理。 2、了解二氧化钛的应用和多种制备方法的优缺点。 3、了解纳米半导体材料的性质。 4、了解纳米半导体光催化的原理。 5、掌握光催化材料活性的评价方法。 二、实验原理 二氧化钛，化学式为2TiO ，俗称钛白粉。多用于光触媒、化妆品，能靠紫外线消毒及杀菌。以纳米级2TiO 为代表的具有光催化功能的光半导体材料，因其颗粒细小、比表面积大而具有常规材料所不具备的优点，以及较高的光催化活性、高效的光点转化性能等，在抗菌除雾、空气净化、废水处理、化学合成及燃料敏化太阳能电池等方面显出广阔的应用前景。 1、纳米二氧化钛的制备 纳米二氧化钛的制备方法有很多。主要分为两类：一类是液相法合成，包括液相沉淀法、液相凝胶法、醇盐水解法、微乳液法及水热法；另一类是气相法合成，包括四氯化钛氢氧焰水解法、四氯化钛气相氧化法、钛醇盐气相氧化法、钛醇盐气相水解法、钛醇盐气相热解法。其中，溶胶凝胶法是近年来制备二氧化钛广泛使用的方法。本试验采用溶胶凝胶法制备二氧化钛。 溶胶凝胶法中，反应物为水、钛酸四丁酯，分相介质为乙醇，冰醋酸可调节体系的酸度防止钛离子水解过度，使钛酸四丁酯在无水乙醇中水解生成()4OH Ti ，脱水后即可得到2TiO 。在后续的热处理过程中，只要控制适当的温度条件和反应时间，就可以得到二氧化钛。 在以乙醇为溶剂，钛酸四丁酯和水发生不同程度的水解反应，钛酸四丁酯在酸性条件下，在乙醇介质中水解反应是分步进行的。 一般认为，在含钛离子溶液中钛离子通常与其它离子相互作用形成复杂的网状基团。上述溶胶体系静置一段时间后，由于发生胶凝作用，最后形成稳定的凝胶。此过程中涉及的反应为： ()()OH H C OH Ti O H H OC Ti 944249444+=+ ()()OH H C TiO H OC Ti OH Ti 942494442+=+ ()O H TiO OH Ti 2242+? 2、光催化活性评价 光触媒在光照条件下（可以是不同波长的光照)所起到的催化作用的化学反应，通称为光反应。光催化一般是多种相态之间的催化反应。 本次试验是进行紫外光催化活性评价，分别通过测量在亚甲基蓝和甲基橙中，反应前
由钛铁矿制备二氧化钛
由钛铁矿制备二氧化钛 班级：F1011002 学号：5101109056 姓名：王祥 一、简介： 二氧化钛：白色固体或粉末状的两性氧化物。又称钛白。化学式TiO2，分子量79.9，熔点1830～1850℃，沸点2500～3000℃。自然界存在的二氧化钛有三种变体：金红石为四方晶体；锐钛矿为四方晶体；板钛矿为正交晶体。是世界上最白的东西，多用于化妆品。二氧化钛在水中的溶解度很小，但可溶于酸，也可溶于碱，反应的化学方程式如下： 二氧化钛和酸的反应：TiO2＋H2SO4=TiOSO4＋H2O 二氧化钛和碱的反应：TiO2＋2NaOH=Na2TiO3＋H2O 二、实验目的： １．了解用硫酸分解钛铁矿制备二氧化钛的原理和方法。 ２．了解钛盐的性质。 ３．掌握无机制备中的部分操作 三、实验原理： TiO2为白色粉末，无毒，难溶于水与弱酸，微溶于碱，易溶于热，浓H2SO4和氢氟酸中，热稳定性好，是重要的白色颜料。 钛铁矿的主要成分为FeTiO3，杂质主要为镁、锰、钒、铬、铝等。由于这些杂质的存在，以及一部分铁（Ⅱ）在风化过程中转化为铁（Ⅲ）而失去，所以二氧化钛的含量变化范围较大，一般为50%左右。 在160~200℃时，过量的浓硫酸与钛铁矿发生下列反应： FeTiO3+2H2SO4＝TiOSO4+FeSO4+FeSO4+2H2O FeTiO3+3H2SO4＝Ti(SO4)2+FeSO4+FeSO4+3H2O 该反应是放热反应，反应一开始便进行的很剧烈。 用水浸取分解产物，这时钛和铁等以TiSO4和FeSO4形式进入溶液。此外，部分Fe2（SO4）3也进入溶液。将溶液冷却至0℃以下，便有大量的FeSO4·7H2O晶体析出。剩下的Fe2+离子可以在水洗偏钛酸时除去。因此需在浸出液中加入金属铁粉，把Fe3+离子完全还原为Fe2+离子。适当过量的铁粉可以把少量的TiO2+离子还原为Ti3+离子，以保护Fe2+离子不被氧化，有关的电极电势如下： Fe2++2e＝Fe Eθ＝-0.45V Fe3++e＝Fe2+ Eθ＝+0.77V TiO2++2H++e＝Ti3++H2O Eθ＝+0.10V 为了使TiOSO4在高酸度下水解，可先取一部分上述TiOSO4溶液，使其水解并分散为偏钛酸溶液，以此作为沉淀的凝聚中心，与其余的TiSO4溶液一起，加热至沸腾使其水解，即得偏钛酸沉淀。该过程主要反应为 TiOSO4+2H2O＝H2TiO3+H2SO4 将偏钛酸在800～1000℃灼烧，即得二氧化钛。反应原理为 H2TiO3＝TiO2+H2O 四、仪器与试剂： 试剂：钛铁矿、铁粉、H2SO4(浓，2 mol／L)。 五、实验步骤： １．硫酸分解钛铁矿 称取25g钛铁矿粉（300目，含TiO2约50%）,放入有柄蒸发皿中，加入20mL浓H2SO4，
【专用试卷】高考化学复习高考化学冲刺模拟卷(山东卷)(一)(复习必备)
高中化学学习材料 （精心设计**整理制作） 2015年高考冲刺模拟卷(山东卷)（一） 化学 第I卷 注意事项： 1. 第I卷共20小题。 2. 每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不涂在答题卡，只答在试卷上不得分。 可能用到的相对原子质量： H 1 C 12 N 14 O 16 Na23 Mg 24 Al 27 S 32 Fe 56 Cu 64 一、选择题（本题包括13小题，每小题5分，共65分，每小题只有一个选项符合题意）可能用到的相对原子质量： 1．（2015·广东省中山市二模·8）设N A为阿伏伽德罗常数，下列叙述正确的是（） A．24g镁原子最外层电子数为N A B．1L0.1mol·L-1乙酸溶液中H＋数为0.1N A C．1mol甲烷分子所含质子数为10N A D．标准状况下，22.4L乙醇的分子数为N A 2、（2015·第二学期奉贤区调研测试·19）向次氯酸钙溶液中通入一定量SO2，可能出现的离子方程式为（） A．Ca2+ + ClO—+ SO2 + H2O →CaSO4↓+ Cl—+ 2H+ B．Ca2+ + 2ClO—+ 2SO2 + 2H2O →CaSO4↓+ 2Cl—+ 2H+ + SO42— C．Ca2+ + 3ClO—+ 3SO2 + 3H2O →CaSO4↓+ 3Cl—+ 6H+ + 2SO42— D．Ca2+ + 3ClO—+ SO2 + H2O →CaSO4↓+ 2HClO + Cl—
3．（2015·上海六校联考·3）在下列各用途中，利用了物质的氧化性的是（ ） A ．用食盐腌制食物 B ．用漂粉精消毒游泳池中的水 C ．用汽油洗涤衣物上的油污 D ．用盐酸除去铁钉表面的铁锈 4．（2015·广州市普通高中毕业班综合测试·8）合成二甲醚的三步反应如下： 2H 2(g) + CO(g) CH 3OH(g) ΔH 1 2CH 3OH (g) CH 3OCH 3 (g) + H 2O(g) ΔH 2 CO(g) + H 2O (g) CO 2(g) + H 2(g) ΔH 3 则 3H 2(g) + 3CO(g)CH 3OCH 3(g) + CO 2(g) 的ΔH 是 A ．ΔH ＝2ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3 B ．ΔH ＝ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3 C ．ΔH ＝ΔH 1+2ΔH 2+2ΔH 3 D ．ΔH ＝2ΔH 1+ΔH 2—ΔH 3 5. （2015·江门市二模·11）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag ＋Cl 2＝2AgCl 。 下列说法正确的是（ ） A. 正极反应为Ag －e －＝Ag + B. 放电时，交换膜右侧溶液中有大量 白色沉淀生成 C. 当电路中转移0. 1mol e －时，通过交换膜 的阳离子为0. 2mol D. 用KCl 溶液代替盐酸，则电池总反应不改变 6．(2014·金丽衢十二校第二次联考·9)短周期元素X 、Z 、W 、Q 在元素周期表中的位置如 图所示，其中X 元素原子最外层电子数是最内层电子数的3倍，则下列说法正确的是（ ） A ．X 、W 能与钠形成摩尔质量相同的化合物，且阴阳离子数比为1∶2 B ．含X 和Z 元素的常见化合物为分子晶体 C ．氧化物对应的水化物酸性：W ＜Q D ．原子半径大小关系：Q>W>Z>Y 7．（2015·上海六校联考·16）已知： FeCl 3(aq)+3KSCN(aq)3KCl(aq)+ Fe(SCN)3(aq)，平衡时Fe(SCN)3的物质的量浓度与温度T 的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ） A ．A 点与 B 点相比，A 点的c( Fe 3＋ )大 B ．加入KCl 固体可以使溶液由D 点变到 C 点 C ．反应处于 D 点时，一定有υ(正)<υ(逆) D ．若T 1、T 2温度下的平衡常数分别为K 1、K 2，则K 1 第33卷第1期2016年3月 上海第二工业大学学报 JOURNAL OF SHANGHAI POLYTECHNIC UNIVERSITY V ol.33No.1 Mar.2016 文章编号:1001-4543(2016)01-0010-05 四氯化钛处理对染料敏化太阳能电池性能的影响及 光电致变色器件的构建 李文琴,杜蕾,谷田祯,王轲,王金敏 (上海第二工业大学环境与材料工程学院,上海201209) 摘要:通过将不同浓度的四氯化钛溶液水解,在二氧化钛多孔膜上形成致密的阻挡层薄膜,抑制光生电子与电解液中I? 3 的复合,提高了染料敏化太阳能电池的光电转换效率;将优化后的太阳能电池经外电路与基于普鲁士蓝的电致变色器件连接,构建光电致变色器件。结果表明,经0.1mol/L四氯化钛溶液处理的二氧化钛光阳极的太阳能电池的光电转换效率为4.42%。将该条件下的太阳能电池构建于光电致变色器件中,太阳能电池产生的电压可驱动电致变色器件变色,变色前后器件在700nm波长处的透过率调制幅度可达52.77%。 关键词:四氯化钛;普鲁士蓝;染料敏化太阳能电池;电致变色器件 中图分类号:O614文献标志码:A 0引言 能源是人类社会发展进步的原动力。当前社会的进步和科技的飞速发展在大幅提高人们生活质量的同时,也引发了日益突出的能源和环境问题。太阳能具有清洁、储量丰富及无地域局限的特点,而且太阳辐射的能量足以满足人类对能量的全部需求,通过光伏效应实现太阳能向电能的转换是太阳能利用的重要途径[1]。自1991年O’Regan等[2]将纳晶多孔二氧化钛薄膜引入到染料敏化太阳能电池(DSSCs)中作为光阳极,实现了光电转换效率7.1%的突破以来,因其具有性价比高、成本低廉、便携性好等特点,各国科学家掀起了研究DSSCs的热潮。 DSSCs通常为采用染料敏化的二氧化钛膜为光阳极、溶有氧化还原介质的溶液为电解液、Pt电极为对电极的三明治结构。DSSCs的工作原理是:在太阳光辐照下,光敏染料从基态跃迁到激发态,并向二氧化钛导带中注入电子,电子被光阳极导电基底收集并经外电路流入对电极[3]。失去电子的氧化态染料可经电解液中的氧化还原介质还原得以再生,从而保障电池持续有效的光电转换过程。在电池工作中,注入到二氧化钛导带中的电子也可能与氧化态染料或电解液中的氧化介质发生复合,从而造成光电流的损失(暗电流)。对染料结构的有效修饰[4-6]、引入共吸附剂[7-9]或在二氧化钛膜上叠加一层致密的薄膜[10],都可以有效地抑制光生电子的复合反应,提高光电流。 除了开发清洁的可再生能源外,降低能耗也是解决能源和环境问题的有效手段。将电致变色智能窗(Smart Windows)应用到建筑物等场合,可以通过改变材料的光学性质,调节外界热辐射和内部热扩散,减少建筑物实现冬暖夏凉所需的能耗,达到节能减排的目的[11]。普鲁士蓝是一种阳极电致变色材料,具有颜色转换可逆及响应速度快等优点,其本身为蓝色,在负电压作用下由于电子和离子同时注入而转变为普鲁士白(其薄膜无色透明),普鲁士白在正电压作用下由于电子和离子同时抽出而又转变为普鲁士蓝。然而这类材料的变色过程需要外加电压的驱动,这与节能减排的初衷相矛盾,如能将太阳能 收稿日期:2015-11-11 通信作者:王金敏(1975–),男,山东人,教授,博士,主要研究方向为光电功能材料、微纳材料与器件。 电子邮箱wangjinmin@https://www.360docs.net/doc/978645705.html,。 基金项目:上海高校特聘教授(东方学者)岗位计划(No.2013-70)、上海市青年科技英才扬帆计划(No.14YF1410500)、国家自然科学基金(No.61376009)、上海高校青年教师培养资助计划(No.ZZegd14011)、上海第二工业大学校级科研项目(No.EGD13XQD08)资助 书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 氯化法钛白的发展（一） 钛白制备和性能的研究始于1824 年，直至1910 年由挪威的杰布森(Jebsen)与法鲁普(Farup) ,法国的罗西(A. J. Rossi)和美国的巴顿（L. E. Barton)共同完成了用硫酸法及熔融法从钛铁矿制备二氧化钛的生产工艺研究。1916 年， 在挪威的菲特烈斯德(Fredrikstad)建成了世界上第一个年产1000 吨含25％Ti02 的复合颜料工厂。在此之后，硫酸法钛白获得广泛的研究和发展，特别是在20 世纪50 年代后得到飞速发展。但是到了20 世纪80 年代后，工艺进人成熟阶段，发展速度相对放缓，1980-1990 年生产能力增长率仅为0.4％；到2000 年，产能达到192.7 万吨，占世界总生产能力的42.45％，1995-2000 年生产能 力增长率仅为1.0％。针对硫酸法钛白工艺的出现，德国拜尔(Bayer)公司于1927 年首建氯化法钛白生产厂，并于1932 年在世界上第一个申请氯化氧化法 制取钛白的专利。美国杜邦(Du Pont) 1932 年进人钛白粉工业，非常重视并全力开发氯化法钛白工艺技术。1958 年杜邦公司在埃莫尔投产了第一个商业级氯 化法钛白厂，1959 年在新约翰逊威尔和1963 年在安蒂奥克（加利福尼亚州） 先后建成两个氯化法钛白厂，使氯化法技术日趋成熟并占据垄断地位，开始向 行业霸主地位发展。1980 年氯化法钛白年生产能力为83. 9 万吨，1990 年为153. 6 万吨，2000 年为261. 2 万吨，产能已经超过硫酸法占世界钛白总生产能力的57. 55％，其发展速度为同期（1995-2000 年）硫酸法钛白生产能力发展速度的2.9 倍（见表1）。 氯化法钛白工艺流程短，装置生产能力大，自动化程度高，产品质量好， 投资低于硫酸法，与环境友好性优于硫酸法，日益被人们所公认，获得快速发展。目前，国际够经济规模的钛白粉装置都首选氯化法钛白工艺。到目前为 1. 纳米TiO 2粉体制备方法 物理法 气相冷凝法: 预先处理为气相的样品在液氮的气氛下冷凝成核制得纳米TiO2 粉体,但该法不适于制备沸点较高的半导体氧化物 高能球磨法: 工艺简单,但制得的粉体形状不规则,颗粒尺寸分布宽,均匀性差 化学法 固相法: 依靠固体颗粒之间的混合来促进反应,不适合制备微粒 液相法: 就是将钛的氯化物或醇盐先水解生成氢氧化钛(或羟基氧钛) ,再经煅烧得到TiO2. 研究最广泛。 以四氯化钛为原料,其反应为 TiCl4 + 4H2O → Ti (OH) 4 + 4HCl , Ti (OH) 4 → TiO2 + 2H2O. 以醇盐为原料,其反应为 Ti (OR) 4 + 4 H2O → Ti (OH) 4 + 4 ROH , Ti (OH) 4 ???→煅烧 TiO2 + 2 H2O. 主要包括硫酸法、水解法、溶胶-凝胶(Sol2gel) 法、超声雾化、热解法等。 溶胶- 凝胶法就是将钛醇盐制备成二氧化钛溶胶. 为了得到多孔催化剂,通常采用煅烧等方法将凝胶进行干燥,去除溶剂,制得干凝胶. Dagan 等[25 ]采用超临界干燥法所制得的TiO2气凝胶孔隙率为85 % ,比表面积高达600 m2·g - 1 ,晶粒尺寸为5. 0 nm ;对水杨酸的光催化氧化表明该催化剂具有比Degussa P - 25 TiO2粉末更高的催化活性. 气相法: 其核心技术是反应气体如何成核的问题. 通过四氯化钛与氧气反应或在氢氧焰中气相水解获得纳米级TiO2 ,目前德国Degussa 公司P-25 粉末光催化剂是通过该法生产的 常用的化学制备方法有溶胶-凝胶法、沉淀法、水解法、喷雾热解法、水热法和氧化- 还原法等。 2. 纳米TiO2薄膜制备方法： 除了与粉体制备相同的制备方法如溶胶-凝胶法、热解法外,还有液相沉积法、化学气相沉积法、磁控溅射法等。 溶胶-凝胶法(Sol-Gel)： 制备的薄膜纯度高,且制备工艺简单,易批量生产; 水热合成法： 通过水解钛的醇盐或氯化物前驱体得到无定形沉淀，然后在酸性或碱性溶液中胶溶得到溶胶物质，将溶胶在高压釜中进行水热Ostwald熟化。熟化后的溶胶涂覆在导电玻璃基片上，经高温(500℃左右)煅烧，即得到纳米晶TiO2薄膜。也可以使用TiO2的醇溶液与商业Ti02(P25，3Onm)混合以后得到的糨糊来代替上面提到的溶胶。反应中为了防止颗粒团聚，通常采用化学表面改性的方法，如加有机螫合剂、表面活性剂、乳化剂等，以降低粉末表面能，增加胶粒问静电排斥，或产生空问位阻作用而使胶体稳定。这些有机添加剂在高温煅烧阶段会受热分解除去. 是溶胶-凝胶法的改进方法，主要在于加入了一个水热熟化过程，由此控制产物的结晶和长大，继而控制半导体氧化物的颗粒尺寸和分布，以及薄膜的孔隙率.得到的Ti02颗粒是锐钛矿型还是锐钛矿型与金红石型的混合物由反应条件(如煅烧温度)决定。水热处理的温度对颗粒尺寸有决定性的影响。一般来说，将溶胶在高压釜中(150Xl05～330×105Pa)于200～250℃处理12h，可得到平均粒径15～20nm的Ti02颗粒。如果用丝网印刷术(也可用刮涂的方法)将TiO2溶胶涂覆在导电玻璃上，则得到 粗四氯化钛的主要杂质---乘钒钛文化之风创钒钛经 济之业 原创邹建新等 粗四氯化钛必须进行精制，否则由于杂质的影响将大大地影响下游钛产品的加工性能。粗四氯化钛是一种红棕色浑浊液，含有许多杂质，成分十分复杂。 粗四氯化钛的主要杂质 粗四氯化钛中重要的杂质有SiCl4、AlCl3，FeCl3、FeCl2、VOCl3、TiOCl2、Cl2、HCl等。这些杂质在四氯化钛液中的含量是随氯化所用原料和工艺过程条件不同而异的。对于用作制取海绵钛的TiCl4原料而言，这些杂质几乎都是程度不同的有害杂质，特别是含氧、氮、碳，铁、硅等杂质元素。对于制取颜料钛白的原料而言，特别要除去使TiCl4着色（也就是使TiO2着色）的杂质，如VOCl3、VCl4、FeCl3、FeCl2、CrCl3、MnCl2和一些有机物等，但TiOCl2则不必除去。 1.杂质的类型 按杂质在TiCl4冷凝过程中所收集到的物态和溶解度的不同，粗四氯化钛中的杂质主要包括可溶性气体、液体、固体和不溶性固体悬浮物四大类，如表4.6.3所示。 表4.6.3 粗四氯化钛中的主要杂质分类 可溶于TiCl4中常温下为气体H2、O2、HCl、Cl2、CO、CO2、COCl2、COS 常温下为液体S2Cl2、CCl4、VOCl3、SiCl4、CHCl3、CCl3COCl、SnCl4、CS2 的杂质常温下为固体AlCl3、FeCl3、NbCl5、TaCl5、MoCl5、C6Cl6、TiOCl2、Si2OCl6固体悬浮物TiO2、SiO2、MgCl2、ZrCl4、FeCl2、C、FeCl3、MnCl2、CrCl3 TiCl4是从氯化过程的气体中冷凝得到的，在TiCl4液化时（TiCl4熔点-23.6℃，沸点135.9℃）有些杂质溶于TiCl4中，淋洗TiCl4时也掺入不熔固体杂质。这些杂质在四氯化钛液中的含量随氯化所用原料和工艺过程条件不同而异。杂质含量如表4.6.4所示。 2.除去杂质的方法 对于不溶悬浮固体杂质（TiO2、SiO2、VOCl3、MgCl2、ZrCl4、FeCl2、MnCl2、CrCl3），可用固液分离方法除去，工业中因TiCl4中浆黏度大过滤困难，通常采用沉降方法分离。对可溶性气体杂质，在处理过程会中随温度的升高而除去。而可溶性液体和固体类杂质因溶解在TiCl4中，属于难分离杂质，这类杂质可依据其沸点的不同除去。表4.6.5所列一些物质的沸点数据，如控制温度在136℃以下降低沸点杂质除后，剩余的VOCl3和Al2Cl6再用化学方法除去。 表4.6.4 粗TiCl4中杂质的大致含量（质量分数），% 生产 方法TiCl4 杂质成分 Fe Al Mn Si V 游离Cl2 固体悬浮物 /g.L-1 竖炉 氯化 >98 0.004 0.01 0.009 0.07 0.08 3.6 熔盐>98 0.0002 0.001 0.001 0.08 0.05 3.1 四氯化钛工艺规程 目录 一、产品说明 二、原料说明 三、生产原理 四、生产工艺流程 五、岗位操作 六、安全注意事项 七、分析检测控制一览表 八、废物一览表 九、消耗定额 十、设备一览表 金太化工有限公司 2008年1月1日一、产品说明 1、 简介：学名四氯化钛，商品名四氯化钛，分子式：TiCl 4 分子量：189.712 2、 物理性质:常温下四氯化钛为无色透明的液体,在空气中发白烟。物理常数如下：（1）沸点：136.4℃ （760mmHg 柱）（2）熔点：-25℃（3）不同温度下的比重（液体） (4)蒸气压力logP=7.64433-1947.6/T(mmHg 柱)(5)临界温度358℃(6)比热 液体C P =35.7卡/克分子·度 气体C P =24.87+1.09 ×10-3 -2.08×105 T -2 (7)在不同温度下的粘度(液体) (8)蒸发热：20℃ γ=8.96 千卡/克分子，沸点γ=13.05-0.0115T 千卡/克分子(9)熔化热：2.24千卡/克分子 (10)导热系数 (11)表面力 (12)介电常数 (13)平均体膨胀系数 0.001086(0--100℃)(14)熵四氯化钛(固) S 0 298=34.4卡/克分子.度四氯化钛(液) S 0 298=60.4卡/克分子.度 四氯化钛(气) S 0 298=84.4卡/克分子.度 (15)生成热 TiCl 4(气) △H 298=-182.4仟卡/克分子 TiCl 4(液) △H 298=-192.3仟卡/克分子TiCl 4(固) △H=-198.5仟卡/克分子(00 K) 3、 化学性质 （1） 与碱金属或碱土金属进反应生成低价氯化物或金属钛 TiCl 4+2Na= TiCl 2+2NaCl TiCl 4+2Na=Ti+4NaCl TiCl 4+2Mg= Ti+2MgCl 2 (2)与氢进行反应生成钛的低价氯化物 2TiCl 4+H 2= TiCl 3+2HCl （800℃） (3)与水反应，四氯化钛与水反应很剧烈，并放出热量。 TiCl 4+H 2O →TiCl 3(OH)·4H 2O+HCl →TiCl 2(OH)2·3H 2O+HCl →TiCl(OH)3·2H 2O+HCl →Ti(OH)4+HCl 在高温下反应过程很快就进行到底，生成偏钛酸：四氯化钛处理对染料敏化太阳能电池性能的影响及光电致变色器件的构建
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