二氧化钛-活性炭复合物的制备及表征

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二氧化钛无机复合物的制备及其在造纸工业中的应用

二氧化钛/无机复合物的制备及其在造纸工业中的应用在造纸行业中,大量使用造纸填料一直是人们追求的目标。

相关研究表明,造纸填料的价格约低于纸浆价格的47倍。

使用填料可以减少纸浆的使用,降低生产成本。

在纸张中加入填料,能够改善纸张的印刷性能、书写性能和光学性能。

TiO2、wollastonite、kaolin、滑石粉等是造纸行业中常用的造纸填料。

kaolin可以提高纸张的平滑度、不透明度、印刷性能,总体质量优良,价格低,适用于多种纸张。

wollastonite可以提高纸张的白度、填料留着率等。

TiO2能有效增强纸张白度、遮盖力、光泽度,是性能最优良的造纸填料,但由于资源紧缺,价格昂贵,仅用于高档纸张及特殊纸张的生产。

本论文从成纸效果及原料成本考虑,提出制备二元复合体系。

选择wollastonite和kaolin为基体,TiO2为包覆层,采用气流搅拌法制备了与金红石型TiO2性质类似的复合材料,即TiO2/wollastonite和TiO2/kaolin,使复合物能够部分或全部替代TiO2应用于造纸工业中。

首先,在机械力搅拌的作用下将wollastonite浆液分散良好,然后在空气流搅拌的过程中将TiO2颗粒沉积到wollastonite表面制备TiO2/wollastonite。

FESEM、XRD、UV-vis、FT-IR、白度、耐酸性等测试结果表明TiO2已成功沉积到wollastonite表面。

TiO2／活性炭负载型光催化剂的溶胶-凝胶法合成及表征

中图分类号：０６３４文献标识码：Ａ
ＳｌＧｅｅｒｔｏｎａａｔｒｚｔｏｆＡｃｉａｅｒｏｏ－ｌＰｒｐａａｉｎａｄＣｈｒｃｅｉａｉｎｏｔｖｔｄＣａｂｎ
ＳｐｏｔｄＴｉ００ａａｙｔｕｐｒｅＯ２Ｐｈｔｃｔｌｓ
ＬＩＳｏｘｎ．ＣＨＥＮＵｈｕｉＸｉ
（ｏｌｅｏｔｒａｃｅｃｎｇ’ｅｒｎＣｌｇｆＭａｅｉｌＳｉｎｅａｄＥｎｚｅｉｇ，ＮｏｔｅｓＦｏｅｔｙＵｎｖｒｉｅｎｒｈａｔｒｓｒｉｅｓｔｙ，Ｈａｂｎ１０４ｒｉ５００，Ｈｅｌｎｊａｇ，Ｃｈｎｉｇｉｎｏｉａ）
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ａｃｉａｅａｂｎ（ｔｔｄｃｒｏＡＣ）ｓｐｏｔｄＴｉｈｔｃｔｌｓｓ（Ｏ２ＡＣ）ｗｅｅｐｅａｅｙａｓｌｅｍｅｈｄｖ一ｕｐｒｅＯ２ｐｏｏａａｙｔＴｉ／ｒｒｐｒｄｂｏ— ｌｔｏｇｆｏＴｉＯＢ４ｒｍ（ｕ）．ＴｈｈｔｃｔｌｓｓｗｅｅｃａａｔｒｚｄｂｒｙｄｆｒｃｉｎｉｕｅｒｆｃａｃｐｃｒｓｏｙｅｐｏｏａａｙｔｒｈｒｃｅｉｅｙＸ—ａｉａｔ，ｄｆｓｅｌｔｎｅｓｅｔｏｃｐ，ｆｏｆｅ
Ｔ０／Ｃ负载型光催化剂．采用ｘ射线衍射、反射光谱、里叶变换红外光谱、描电镜、ｉ２Ａ漫傅扫能量色散谱和低温液氮吸附等对光催化剂晶相结构、谱特征及表面结构进行了表征光结果表明，ＡＣ可提高ＴＯ分散性能，低ＴＯｉ２降ｉ２团聚体的尺寸，抑并

二氧化钛复合材料的制备及光催化性能研究

二氧化钛复合材料的制备及光催化性能研究黑龙江省巴彦县佳木斯大学 154000摘要本文选用白云母KAl2(AlSi3O10)(OH)2和钛酸丁酯C16H36O4Ti作为原料在水热的条件下制备出了白云母/TiO2复合光催化剂。

通过使用扫描电子显微镜、X射线衍射、红外线光谱分析仪和紫外可见光吸收光谱对其结构进行表征，并研究了复合物的光催化活性。

关键词：白云母/TiO2复合光催化剂；水热合成；光催化1概述1.1 TiO2简介云母是一种表面带有活性基团的层状硅酸铝大分子。

白云母是一种层状矿物，具有高比表面积、强吸附性和良好的化学稳定性。

白云母晶体的切片层可以提供光滑的基底，它的原子级光滑表面易于通过劈开来制备。

为了蛋白质结晶的目的，可以对云母表面进行改性，表面离子可以被各种碱金属离子交换。

改变表面离子对水层的有序性有直接影响，这被称为结构破坏或促进。

除了SFA，表面X射线衍射、原子力显微镜、分子动力学模拟和X射线反射率也被用来确定改性云母及其液体表层的表面结构。

由于白云母的(001)面沿c轴滑动，它可以有两个不同的终端，它们在(010)面上相互成镜像。

二氧化钛是三种不同的多态体：锐钛矿，金红石和板钛矿。

二氧化钛的主要来源和最稳定的形式是金红石。

这三种多态性都可以在实验室很容易地合成。

1.2光催化机理在光照条件下，TiO2表面的超亲水性起因于其表面结构的变化。

在紫外光照射下，TiO2价带电子被激发到导带，电子和空穴向TiO2表面迁移，在表面生成电子空穴对，电子与Ti反应，空穴则与表面桥氧离子反应，分别形成正三价的钛离子和氧空位。

此时，空气中的水解离吸附在氧空位中，成为化学吸附水（表面羟基），化学吸附水可进一步吸附空气中的水分，形成物理吸附层。

2实验步骤2.1酸处理白云母称取5 g白云母放入三口烧瓶中，加入浓度为20%的稀硫酸150 mL，在水浴锅中80℃搅拌25 min，冷却至室温，用去离子水洗涤至中性，且用0.1mol/L氯化钡溶液检测不出SO42-，放在80℃烘箱中干燥备用。

活性炭的制备及其应用

活性炭的制备及其应用活性炭是一种具有极高比表面积和吸附能力的材料，常用于水处理、空气净化、化学分离和催化等领域。

本文将介绍活性炭的制备方法及其应用。

制备方法目前常用的活性炭制备方法有物理法、化学法和物理-化学合成法。

物理法主要是利用碳素材料的微孔结构和表面特性，如煤、木材、石油焦等，在高温或气流气氛下进行无氧热解或碳化，形成孔径0.5-100纳米的孔隙结构，并通过比表面积大、微孔分布均匀等特性，达到很高的吸附性能。

同时还可以利用碳素材料的表面活性，吸附有机物和金属离子等。

这种方法制备活性炭过程简单，成本低，但制备的活性炭的性质不够稳定，有些孔径过大或过小，难以控制活性炭的吸附性能。

化学法是指利用碳素材料表面的化学活性，如氧化、酸碱处理等，在活性炭表面引入含有酸、碱、羧基等吸附基团，增强活性炭的化学吸附性能。

常用的化学制备方法有钝化法、浸渍法、化学气相沉积法等。

其中，浸渍法是最常用的制备方法。

该方法在母体碳素材料中浸渍化学活化剂，如H3PO4、ZnCl2等，然后进行高温碳化，形成孔径0.5-10纳米的孔隙结构。

物理-化学合成法是指在物理法和化学法的基础上，先利用物理方法制备米级原料颗粒，再在化学活化剂作用下，进行分级炭化，形成纳米孔隙结构。

这种方法的精度和控制能力非常高，能制备出具有确定孔径和分布的活性炭，但是制备成本较高。

应用活性炭是一种极为常见的吸附剂，在水处理、空气净化、化学分离和催化等领域广泛应用。

以下是一些活性炭的应用案例。

水处理：活性炭是一种重要的水处理吸附剂，能够有效地去除水中的有机物、氯、药物残留和色素等。

例如，把活性炭包装在过滤器中，可以过滤出净化的饮用水。

活性炭还可以作为水处理过程中的先导步骤，通过吸附和氧化水中的有机物，降低水中的残留物含量，进而进一步处理水。

空气净化：活性炭可以有效去除空气中的甲醛、苯、二氧化碳等污染物，达到净化室内空气的目的。

例如，在新装修过的房子里，可以放置活性炭包吸收甲醛等有害气体。

活性炭的制备与表征

活性炭的制备与表征活性炭是一种广泛应用的多孔性材料，具有高度的吸附能力，能够吸附有害气体和颗粒物，也可以用于净水和净化土壤，是环保领域内的重要材料之一。

本文将介绍活性炭的制备与表征。

一、活性炭的制备方法活性炭的制备方法有多种，例如麻花烟煤、木质素等物质在高温下燃烧生成的活性炭、炭化后通过化学方法激活的活性炭、从天然矿物中提取活性炭等。

其中，炭化后通过化学方法激活的活性炭技术得到了广泛应用。

该技术的步骤主要包括：1.炭化原料；2.将炭化后的原料进行化学活化；3.对活化后的原料进行水洗、脱色等处理。

在活化过程中，使用的活化剂有多种，例如氢氧化钾、氢氧化钠、磷酸等。

这些物质都能够破坏原料的晶格结构，从而增加活性炭的孔隙度和表面积。

此外，也有专门的活性炭制备设备，例如流态化床制备活性炭的设备。

该设备能够使用无氧气体对炭材料进行热解，并同时通过流态化技术激活活性炭。

二、活性炭的表征方法对于一种材料来说，准确地表征其特性是非常重要的。

接下来，将介绍几种常用的活性炭表征方法。

1. 肌电图法肌电图法是一种比表面积测试方法，其原理是利用活性炭中孔道内的气体对电极表面电位的影响进行测定，从而推导出活性炭孔隙结构的信息。

该方法适用于测试孔径小于200Å的活性炭材料。

2. 红外光谱法红外光谱法是一种使用红外光谱仪进行物质分析的方法。

其原理是通过红外光的吸收来确定特定化学键的存在。

使用此方法可以测定活性炭中非晶态有机物的含量和分布。

3. 毛细管质谱法毛细管质谱法是一种能够得出活性炭中大分子物质化学组成的方法。

活性炭中含有各种复杂的有机化合物，包括芳香烃和多环脂肪族化合物等，这些物质都是可以被毛细管质谱法检测到的。

4. SEM及TEM扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）是现代科技在表征活性炭方面最强大的工具。

通过SEM和TEM可以直观地看到活性炭的孔隙结构和形貌，从而获取一系列有关活性炭孔隙分布和孔径大小的信息。

二氧化钛实验报告

二氧化钛的制备及其光催化活性的评价一、实验目的1、了解二氧化钛纳米颗粒的性质2、掌握TiO2的制备工艺及学习TiO2的活性检验方法3、培养自己设计实验分析实验结果的能力二、实验原理本实验纳米Ti02的合成是以钛醇盐Ti(OR)4(IP—C2H5，一C3H7，C4H9)为原料，其原理是：钛醇盐溶于溶剂中形成均相溶液，以保证钛醇盐的水解反应在分子均匀的水平上进行，由于钛醇盐在水中的溶解度不大，一般选用小分子醇(乙醇、丙醇、丁醇等)作为溶剂；钛醇盐与水发生水解反应，同时发生失水和失醇缩聚反应，生成物聚集形成溶胶；经陈化，溶胶形成三维网络而形成凝胶；干燥凝胶以除去残余水分、有机基团和有机溶剂，得到干凝胶；干凝胶研磨后煅烧，除去化学吸附的羟基和烷基团，以及物理吸附的有机溶剂和水，得到纳米Ti02粉体。

TiO2溶胶凝胶法的制备主要包括2个部分：水解缩合、凝结。

缩合是将溶质分子或离子缩合为大分子聚合物即胶粒的过程。

这些胶粒分散在介质中称为溶胶。

在一定条件下胶粒聚集、合并并转化成湿凝胶称为凝结。

在sol-gel过程中钛酸丁酯的水解——缩聚反应速度极快，会立即生成沉淀，影响TiO2的细化。

我们可以通过加入水解抑制剂、配置滴加液，并控制滴加速度等方法来抑制沉淀的产生，从而形成均匀稳定的溶胶。

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。

水解产物为含钛离子溶胶：Ti（O-C4H9）4+4H2O==Ti（OH）4+4C4H9OHTi(OH)4+Ti(O-C4H9)4==2TiO2+4C4H9OHTi(OH)4+ Ti(OH)4==2TiO2 +4H2O根据Ti02能降解有机物的性质，二氧化钛催化亚甲基蓝降解，其降解速度与二氧化钛活性有关，可以通过测量单位时间内被降解的有机物浓度降低量来确定Ti02的活性，而有机物的浓度可以用分光光度计测的。

三、仪器与试剂试剂：钛酸丁酯（化学纯）、无水乙醇（分析纯）、95%乙醇（分析纯）、冰醋酸（化学纯）仪器：烧杯（250ml）、锥形瓶（250ml）、量筒（10ml、50ml）、电子天平、玻璃棒、磁力搅拌器、胶头滴管、水浴恒温箱、烘箱、坩埚、马弗炉、量杯、研砵、鼓泡机、太阳光模拟器、紫外光灯、分光光度计；四、实验步骤1 样品的制备(1) 取10 mL的钛酸丁酯加入到盛有35mL无水乙醇的小烧杯中，用磁力搅拌器搅拌10min，得到溶液A；(2) 将4mL冰醋酸和10ml去离子水加到35mL的无水乙醇中，剧烈搅拌，得到溶液B，滴入1—2滴盐酸，调节PH使其为2~3。

tio2纳米材料的制备与表征

tio2纳米材料的制备与表征制备和表征二氧化钛（TiO2）纳米材料是一项重要的科学任务，由于其广泛的应用领域，包括光催化、太阳能电池、光电器件、光致发光、药物载体和生物成像等。

下面将介绍一种常用的制备和表征TiO2纳米材料的方法。

制备目前，制备TiO2纳米材料的主要方法包括化学气相沉积（CVD）、溶胶-凝胶法、水热法、微波等离子体化学方法等。

这里我们以水热法为例。

水热法是一种在高温高压条件下，利用水作为溶剂，使原料在其中发生化学反应并形成结晶的方法。

制备TiO2纳米材料的水热法通常包括以下步骤：1.将一定量的钛酸丁酯（Ti(OC4H9)4）和适量的硝酸（HNO3）溶液混合，搅拌均匀。

2.将上述混合液转移到高压反应釜中，密封后置于烘箱中加热至指定温度（通常为150-250℃）。

3.在该温度下保持一定时间（例如1-10小时），使钛酸丁酯和硝酸发生水热反应，生成二氧化钛（TiO2）纳米颗粒。

4.待反应结束后，将反应釜自然冷却至室温，取出产物。

5.用去离子水冲洗产物，去除可能存在的杂质。

6.最后，将产物进行干燥，得到TiO2纳米材料。

表征为了确认制备得到的物质是否为TiO2纳米材料，以及其结构和形貌等性质，我们通常会使用一系列表征方法。

1.X射线衍射（XRD）：XRD可以用于确定材料的晶体结构和相组成。

通过对比标准PDF卡片，可以确认制备得到的物质是否为TiO2纳米材料。

2.扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）：SEM和TEM可以用于观察材料的形貌和尺寸。

通过这些方法，我们可以了解到制备得到的TiO2纳米材料的形状、大小以及分布情况。

3.光电子能谱（XPS）：XPS可以用于分析材料的化学组成和化学状态。

通过这种方法，我们可以确认制备得到的物质是否含有Ti、O元素，并得到它们的比例。

4.紫外-可见光谱（UV-Vis）：UV-Vis可以用于研究材料的电子结构和光学性质。

通过这种方法，我们可以得到制备得到的TiO2纳米材料的吸收边和带隙等信息。

TiO2催化剂

纳米TiO2催化剂的制备改性、表征及在光催化氧化过程中的性能研究自从上世纪七十年代以来，二氧化钛在环境治理方面的研究被迅速开展起来。

二氧化钛最大的优点是无毒、抗腐蚀，由于具有稳定的物理和化学性质被广泛地用作催化剂和载体。

其中研究最多的是二氧化钛在光催化氧化过程中的应用。

当物质所具有的尺寸属于纳米级别（<100nm），其特殊的表面效应和体积效应决定了其具有特殊的化学性质。

由于纳米颗粒表面原子数与其总原子数之比随粒径变小而急剧增大，表面原子的晶场环境和结合能与内部原子大相径庭，从而使其具有很大的化学活性。

另外，纳米颗粒因其表面原子周围缺少相邻原子会存在许多悬空键，具有不饱和性质，这些因素将导致纳米颗粒的特殊吸附现象，反应活性和催化性质。

纳米二氧化钛催化剂由于其特殊的表面状态和表面能，具有很高的活性和吸附能力是一种性能优良的催化剂。

纳米材料的制备可分为物理方法和化学方法两大类。

物理方法包括机械研磨法、沉积法和熔融法等，其中最常见的为机械粉碎法。

物理方法通常能耗大、成本高、尺寸可控性差，可取之处在于所得材料的微晶结构较为完善、表面缺陷相对较小。

化学方法在微粒粒度、粒度分布、微粒表面控制方面有一定优越性，主要包括：化学气相沉积法、液相法、溶胶—凝胶法、固相反应法、辐射合成法。

1.纳米二氧化钛的制备纳米二氧化钛的合成方法很多中溶胶—凝胶法以其工艺简单、反应温度低、能耗小、且引入杂质的可能性小、制得的产品粒度小、纯度高、分散性好等优点，成为合成超细二氧化钛的主要方法。

溶胶—凝胶技术是指金属的有机或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经热处理而成为氧化物或其他固体化合物的方法，所需要的烧结温度比传统的固相反应法低200~500℃。

采用溶胶—凝胶法制备纳米二氧化钛，选择钛酸丁酯作为前驱物，令其均匀混合于无水乙醇中并发生水解与缩聚反应，形成稳定的溶胶体系，溶胶再经过陈化转变为凝胶，最后对凝胶进行热处理得到超细的二氧化钛颗粒。

活性炭纤维负载二氧化钛光催化剂的制备及性能评价

研究背景
近年来，光催化技术在环境污染治理、能源转化等领域受到广泛。二氧化钛光催化剂因其优异的氧化还原性能和宽广的光响应范围，成为光催化领域的研究热点。然而，二氧化钛光催化剂的制备过程中往往存在团聚、比表面积较小等问题，影响了其光催化效果。活性炭纤维具有高比表面积、良好化学稳定性和发达的孔结构，可以作为负载基体改善二氧化钛光催化剂的性能。
活性炭纤维负载二氧化钛光催化剂的制备及性能评价
01 引言
03 材料和方法 05 讨论和分析
目录
02 研究背景 04 制备工艺和性能测试 06 参考内容
引言
活性炭纤维是一种优良的吸附材料，具有高比表面积、高吸附性能和良好的化学稳定性。二氧化钛光催化剂是一种常见的光催化材料，具有优良的氧化还原性能和宽广的光响应范围。将活性炭纤维与二氧化钛光催化剂结合，可以充分发挥两者的优势，制备出高效的光催化复合材料。本次演示主要评价了活性炭纤维负载二氧化钛光催化剂的制备及性能，以期为光催化领域的发展提供新的思路。
材料与方法醇、硝酸、活性炭等。
2、制备方法
（1）二氧化钛的制备：将钛酸四丁酯和乙醇按照一定比例混合，在搅拌下逐滴加入硝酸，然后加热至一定温度，待溶液变为白色后冷却至室温，得到二氧化钛沉淀。
（2）活性炭负载二氧化钛复合材料的制备：将活性炭浸泡在含有二氧化钛沉淀的溶液中，一定时间后取出活性炭，干燥后在一定温度下进行热处理，得到活性炭负载二氧化钛复合材料。
参考内容
引言
光催化技术是一种高效、环保的能源利用方式，被广泛应用于空气净化、水处理、太阳能电池等领域。其中，二氧化钛（TiO2）因其良好的光催化性能和稳定性而受到广泛。然而，二氧化钛的可见光响应范围窄、光催化活性低等问题限制了其实际应用。为了提高二氧化钛的光催化性能，研究者们提出了多种改性方法，其中包括活性炭负载二氧化钛复合材料的制备。本次演示将探讨活性炭负载二氧化钛复合光催化剂的制备方法及其光催化性能。

二氧化钛／活性炭复合材料的制备及光催化降解性能

第２卷第２期９
２１０２年６月
苏州科技学院学报（然科学版）自
ＪｕｎｌｏｕｈｕＵｎｖｒｉｆＳｉｎｅａｄＴｃｎｌｇ（ｔｒｌＳｉｎｅ）ｏｒａｆＳｚｏｉｅｓｔｏｃｅｃｎｅｈｏｏｙＮａｕａｃｅｃｙ
１实验部分
１１主要试剂及仪器．
钛酸四丁酯（８Ｏ）四氯化钛（９，酸钛（６，水乙醇，酸（５６％）盐酸（６，水 ≥９．％，９％）硫９％）无硝６％一８，３％）氨（５２％）甲基橙，为市售分析纯试剂。颗粒活性炭，２％一８，均山西大同生产。金卤灯电箱，ＨＭ一０佛山市嘉耀照明有限公司。紫外一见分光光度计，６新世纪，京普析通用仪器７，可Ｔ北
Ｖｏ．９Ｎｏ２１２．
Ｊｎ．２２ｕ０１
二氧化钛／活性炭复合材料的制备及光催化降解性能
耿佳，冯芳，颜怀洋，王东田
（州科技学院化学与生物工程学院，苏苏州２５０）苏江１０９
摘
要：究对比三种锐钛矿二氧化钛溶胶的常温制备方法，用溶胶凝胶法以四氯化钛和氨水为原料制得二氧化研选
法制备纳米晶ＴＯ的报道ｉ。近年还开发了低温水热法【４ｌ］３。
笔者对比不同原料的低温纳米晶制备法，选制得的锐钛矿ＴＯ溶胶浸渍活性炭。究中，比载体活优ｉ：研对性炭经过强氧化处理前后对ＴＯ负载情况，究其对水溶液中甲基橙的光催化降解效果的影响。ｉ研

一种泡沫二氧化钛负载活性炭光热转换材料的制备方法[发明专利]

专利名称：一种泡沫二氧化钛负载活性炭光热转换材料的制备方法
专利类型：发明专利
发明人：王青尧,刘志远,邱龙宇,陈厚
申请号：CN201811395196.3
申请日：20181122
公开号：CN109437351A
公开日：
20190308
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种泡沫二氧化钛负载活性炭光热转换材料的制备方法，属于新材料制备领域。

包括以下步骤：将泡沫钛超声清洗除油，酸洗去除自然氧化膜，并采用阳极氧化法在其表面制备二氧化钛。

将水果残渣粉碎，160~220℃下水热碳化制备活性炭在泡沫二氧化钛表面沉积，然后将其在气氛保护下450~850℃高温煅烧3~8小时。

将所制备的泡沫二氧化钛负载活性炭光热转换材料置于氙灯照射下，测定水蒸发速率和光热转换效率。

本发明操作简单，成本低，通过水果残渣的水热/高温煅烧碳化制备活性炭材料对泡沫二氧化钛进行表面沉积，可有效提升太阳光吸收范围和吸收强度，增大表面接触角和光热转换效率，在海水淡化、催化和传感器等方面前景广阔。

申请人：鲁东大学
地址：264025 山东省烟台市芝罘区红旗中路186号
国籍：CN
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活性炭的制备表征及应用

化学物理活化法
化学物理活化法是将物理活化法与化学活化法结合起来，发挥各自的优势，生产出孔隙结构更合理，性能更优异的活性炭。化学物理活化法是对物理活化法的进一步改进，经过化学试剂浸渍能够有效提高反应速度，同时也会对孔隙结构产生不同的影响。该法一般是先将含碳原料通过化学试剂浸渍，然后在高温条件下进行物理活化。
欢迎批评指正
H3PO4活化
H3PO4的活化机理与ZnCl2类似，促进热解反应，降低活化温度，H3PO4充斥在原料内部，占据一定的位置，在炭化时H3PO4起骨架作用，能给新生炭提供一个骨架，让炭沉积在骨架上；同时H3PO4阻碍了高温下物料的收缩，降低了焦油的产生，经过洗涤去除反应后的得到的磷酸盐，便得到具有丰富孔隙的活性炭。
活性炭的基本特征
2、表面化学性质受到原料和制备工艺的影响，活性炭中除了石墨微晶平面层边缘的碳原子外，在微晶平面层上还存在着许多不成对电子的缺陷位，这些缺陷位和碳原子共同构成了活性炭表面的活性位，活性位吸附其他元素 (如：O、H、N和S等)生成稳定的表面络合物，形成局部表面化学官能团结构。
羧基
ZnCl2活化剂
一般认为其活化机理是，在热解过程中ZnCl2起脱水作用，并抑制焦油产生，促进热解，同时在碳化过程中进行芳构化反应，从而形成丰富的孔隙结构。但因ZnCl2具有毒性，在高温下易挥发，对环境以及人们的健康均会造成严重的危害，并且ZnCl2价格较高，不易回收，该方法在国外很多国家已经被禁止。
加热方式
加热方式
传统加热方式从高温物体向低温物体进行传递能量
微波加热方式
极性分子随电场作高频振动 , 分子间摩擦使物料迅速发热
加热原理
传统加热
微波加热

二氧化钛_活性炭纤维混合材料净化室内甲醛污染_侯一宁

第36卷第4期四川大学学报(工程科学版)V ol.36N o.4 2004年7月JOURNA L OF SICHUAN UNIVERSITY(E NGINEERING SCIE NCE E DITION)July2004文章编号:100923087(2004)0420041204二氧化钛-活性炭纤维混合材料净化室内甲醛污染侯一宁,王　安,王　燕(四川大学建筑与环境学院,四川成都610065)摘　要:将常温吸附和光催化降解两种作用相结合,寻求一种简单有效的治理室内空气中低浓度甲醛污染的方法。

分别选用活性炭纤维(ACF)和二氧化钛(T iO2)作为吸附剂和光催化剂,取室内甲醛的浓度0.3mg/m3作为初始浓度,测定出在25℃时ACF、T iO2和(ACF+T iO2)混合材料(ACF/T iO2的质量比为1∶0.5)3种净化剂的动态等温净化量随时间的变化规律。

结果表明:在太阳光照下,T iO2和(ACF+T iO2)混合材料均有相应的饱和净化量,而用紫外灯照射之后,两者的净化量都有明显增加。

ACF、T iO2和(ACF+T iO2)混合材料3种净化剂的饱和净化量由大到小的排列为:(ACF+T iO2)混合材料>ACF>T iO2且有(ACF+T iO2)混合材料>ACF+T iO2;T iO2在太阳光照下具有降解活性,紫外光照可明显增强其活性。

新(ACF+T iO2)混合材料比ACF或T iO2单独作用的效果更好。

ACF与T iO2的质量比为1∶0.5时去除效果最好。

关键词:二氧化钛;活性炭纤维;光催化氧化;甲醛中图分类号:X506文献标识码:AR emoving Formaldehyde from I ndoor G as by TiO2-ActiveC arbon Fiber Compound MaterialsHOU Yi2ning,WANG An,WANG Yan(School of Architecture and Environment,S ichuan Univ.,Chengdu610065,China)Abstract:In order to find a sim ple and effective method to rem ove formaldehyde from indoor air by the way of combining tw o functions of ads orption and photocatalytic degradation.Active Carbon Fiber(ACF)was adopted as an ads orbent and titanium dioxide(T iO2)as a ing0.3mg/m3initial concentration of formaldehyde,the variation law of the dynamic,is othermal rem omvals of ACF,T iO2and(T iO2+ACF)com pound(the mass ratio of ACF to T iO2is1to 0.5)with the time changing was investigated respectively and com pared.The results showed that in s olar radiation,both T iO2and(ACF+T iO2)have their saturated rem ovals,and in UV radiation the rem ovals of these tw o depuratives are drastically increased.There are tw o types of relationships am ong the saturated rem ovals of ACF,T iO2and(T iO2+ACF) com pound:(ACF+T iO2)>ACF>T iO2and(ACF+T iO2)>ACF+T iO2.In s olar radiation T iO2has adequate photo2 catalytic activity to degrade formaldehyde;however,its photocatalytic activity can be notably enhanced in UV radiation.C om pared with ACF or T iO2,(T iO2+ACF)com pound is a much m ore effective material in terms of rem oving formalde2 hyde,and the mass ratio of ACF to T iO2with the best effectiveness is1∶0.5.K ey w ords:titanium dioxide;active carbon fiber;photocatalysis;formaldehyde 在治理甲醛的现有方法中,吸附法[1]因其效率高、富集功能强、不会造成二次污染等优点而广泛应收稿日期:2003210220作者简介:侯一宁(19792),女.研究方向:环境污染治理.用。

二氧化钛-活性炭复合光催化材料的制备及表征

ｌｔｃｉｉ．ｈｅｅｒｈｒｓｔｎｉａｅｈｔｐｏｏａａｙｉｄｃｌｒｔｎａｄｍｉｅａｉａｉｎｐｏｅｓｗｒａｅｌｃｙｉａｔｔＴｅｒｓａｃｅｕｓｉｄｃｔｄｔａ，ｈｔｃｔｔｅｏｏａｉｎｎｒｚｔｒｃｓｅｅｔｋｎｐａｅｃｖｙｌｌｃｏｌｏｓｍｕｔｎｏｓｙｕｄｒｅｐｒｎａｏｄｔｎ．ｄｔｅｃｍｐｓｅＳｐｏｏａａｙｉｃｉｉｓｍｕｈｈｇｅａｈｔｏｉ－ｉｌｅｕｌｎｅｘｅｉｔｃｎｉｏｓＡｎｈｏｏｉｈｔｃｔｌｔａｔｔｗａｃｉｈｒｔｎｔａｆｓｎａｍｅｌｉｔｃｖｙｈ
ＳｕｈｅｔａｔｇＵｉｒｔ，ｈｎｄ１０１ＣｉａｏｔｗｓｆｏｎｎｅｉＣｅｇｕ６０３，ｈｎ）ｉｏｖｓｙ
ＡｂｔａｔＴＯ２一ａｔｅｃｒｏｏｏｉｔｒａｉｉｈｐｏｏａａｙｉｃｉｉａｅｎｐｅａｅｙｕｉｇｎｎｓｒｃ：ｉｃｉａｂｎｃｍｐｓｔｍａｅｉｌｔｈｇｈｔｃｔｌｔｃａｔｔｈｓｂｅｒｐｒｄｂｓｎａｏ— ｖｅｗｈｖｙｓｚｄＴＯｏｅｎｐｘｄｅｉｓｒｗｍａｅｉｓＴｅｓｍｐｅｗｓｃａａｔｒｅｙｔｅｍａｒｖｍｅｒｎｉｅｅｔｉｅｉ２ｐｗｄｒａｄｅｏｉｅｒｓｎａａｔｒａ．ｈａｌａｈｒｃｅｚｄｂｈｒｌｇａｉｔｙａｄｄｆｒｎｉｌｉｌａ

制备二氧化钛的方法

制备二氧化钛的方法二氧化钛是一种常见的无机化合物，具有广泛的应用领域，如光催化、电化学能量存储、太阳能电池等。

下面将介绍几种常见的制备二氧化钛的方法。

1. 水热法水热法是一种常用的制备二氧化钛纳米颗粒的方法。

首先，在适量的水溶液中加入一定量的钛源溶液，如钛酸四丁酯或钛酸乙酯。

然后，在一定的温度和压力条件下，用水热的方式来催化反应。

在水热过程中，钛源溶液中的钛离子会和主要来源于水中的氧离子反应，生成二氧化钛颗粒。

通过控制反应条件，如温度和时间，可以调控二氧化钛颗粒的形貌和尺寸。

2. 水热法结合模板法这种方法是将模板剂（如有机物或无机物）引入到水热法中，通过模板引导的方式来控制二氧化钛颗粒的形貌和结构。

一种常见的方法是将正硅酸乙酯（TEOS）作为模板剂加入到钛源溶液中，然后进行水热反应。

在反应过程中，TEOS会在水热环境中水解，形成为纳米级的硅凝胶。

接着，钛源溶液中的钛离子与产生的硅凝胶发生反应，生成二氧化钛-硅复合物。

最后，通过高温煅烧去除模板剂和硅凝胶，得到纳米级的二氧化钛颗粒。

3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备二氧化钛薄膜和多孔薄膜的方法。

首先，将钛源溶解在适当的溶剂中，形成溶胶。

然后，在适当的条件下，如酸碱调节和加热，溶胶会缓慢地凝胶化，形成凝胶体。

接着，将凝胶体进行干燥或煅烧处理，使其转变为二氧化钛薄膜。

通过控制不同的参数，如溶胶浓度、酸碱性和煅烧温度，可以调控制备的二氧化钛薄膜的特性，如孔径大小和表面形貌。

4. 水热氧化法水热氧化法是一种以水和氧为反应物的方法来制备二氧化钛。

首先，将钛源溶解在水中，形成钛酸溶液。

然后，将该溶液置于高温高压的水热反应器中，进行水热氧化反应。

在反应过程中，钛酸溶液中的钛离子会与水中的氧反应，生成二氧化钛。

这种方法相比于传统的煅烧法，具有低温、快速和环境友好的优点。

总结起来，制备二氧化钛的方法有水热法、水热法结合模板法、溶胶-凝胶法和水热氧化法等。

二氧化钛复合材料的研究进展

二氧化钛复合材料的研究进展庄晨晨（台州学院医药化工学院，浙江，台州）摘要：二氧化钛具有独特的光物理和光化学性质，在光学材料、光电化学和光电池、光催化降解有机物治理环境污染等方面具有广泛的应用前景。

一直以来，二氧化钛的各种复合材料都是研究界的关注热点。

本文对二氧化钛的合成制备、膨胀石墨/ 二氧化钛复合材料及纳米TiO2／环境矿物复合材料的制备与应用进行了综述，并展望了其发展前景。

关键词：二氧化钛；复合材料；膨胀石墨；纳米；研究进展1 引言近年来，随着全球环境污染的日益严重，光催化剂材料一直是材料学及催化科学研究的热点．在光催化领域，TiO2因其具有成本低廉，高的化学稳定性，强氧化性等特点而成为使用最多的光催化剂，以TiO2为主的材料在光催化氧化有机污染物方面得到了广泛的研究. 0但TiO2是一种宽带隙半导体(3．2eV)只能吸收占太阳光谱大约4％的紫外辐射(=387．5nm)，另外，光生电子和空穴复合几率很高，导致TiO2光生载流子利用效率低。

为克服单一TiO2存在的缺陷，复合材料的研究及应用日益受到重视．近年来，研究者们在针对单一TiO2量子效率低、比表面积小、吸附性差和在光催化后催化剂分离困难等缺点进行复合材料研究方面投入大量精力，并取得一些成果，在一定程度上推进了TiO2光催化技术的工业化进程，对TiO2进行金属阳离子掺杂、贵金属修饰、半导体复合、有机染料分子或者窄带隙半导体敏化以及表面还原处理等方法，可以引入杂质或缺陷，使半导体的禁带内尝试施主能级从而改善TiO2半导体材料其光催化活性。

本文主要讨论膨胀石墨/ 二氧化钛复合材料和纳米TiO2／环境矿物复合材料的制备、性质与应用。

2 TiO2的制备以钛酸丁酯为前躯体，异丙醇为溶剂，放入高压釜中，并在120℃的烘箱中加热，以此创造一个高温、高压反应环境，使前驱物在溶剂中溶解，进而成核、生长，最终形成具有一定粒度和结晶形态的晶粒。

本方法分两步：第一步是制备钛的氢氧化物凝胶，反应体系有四氧化钛+氨水和钛醇盐+水；第二步是将凝胶转入高压釜内，升温（<250℃），在高温、高压的环境，使难溶或不溶的物质溶解，并且重结晶生成纳米TiO2 粉体。

二氧化钛真空碳热还原实验研究

二氧化钛真空碳热还原实验研究
二氧化钛真空碳热还原实验是一种常用的制备纳米级二氧化钛粉末的
方法。

该实验主要通过在真空条件下，将二氧化钛和碳源混合后进行高温
还原反应，从而得到纳米级的二氧化钛粉末。

具体实验步骤如下：1.准备
二氧化钛和碳源。

二氧化钛可以采用商业化的二氧化钛粉末，碳源可以选
择活性炭、木炭等。

2.将二氧化钛和碳源按一定比例混合均匀。

3.将混合
物放入真空炉中，在真空条件下进行高温还原反应。

反应温度一般在
800℃-1000℃之间，反应时间根据反应温度和反应物质量而定。

4.反应结
束后，将产物取出，进行表征分析。

常用的表征方法包括X射线衍射、扫
描电子显微镜、透射电子显微镜等。

该实验的优点是制备的二氧化钛粉末
粒径小、分散性好、晶体结构完整，适用于制备高性能的二氧化钛材料。

但是该方法也存在一些缺点，如反应温度高、反应时间长、设备成本高等。

因此，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的制备方法。

二氧化钛与碳纳米复合材料的制备、计算及性能研究

The first chapter is an introduction , which contains the preliminary knowledge, origin and supporter of the project, significance and the major work.
学位论文作者签名：
日
期：
I
三峡大学硕士学位论文
引言
纳米科技是在 20 世纪 80 年代末诞生的，随着科学家们几十年的不懈努力，纳米科技不仅在科学研究上取得了突破性的进展，而且在材料、信息、环境、生命、能源和国防等方面也有着广泛且重要的应用前景。纳米科技也由此被认为是二十一世纪科技产业革命的重要内容之一。目前，纳米科技不仅能够制作出硬度更强、重量更轻、寿命更长、维修费更低的器件，而且还可以制作出具有特定性质的材料或自然界原本就不存在的材料。纳米复合材料是纳米科技的一个重要分支，该种材料是由两种或两种以上的固相纳米材料复合而成，其具有综合性能强，性能可设计等优点，近几年来发展特别快，世界发达国家都已把纳米复合材料的发展放到了重要的位置。石墨烯 (graphene)是继富勒烯，碳纳米管之后碳素家族又一低维纳米材料，其物理化学性质已成为国际的研究热点，将其应用于复合材料，有望提升相关材料的性能。
本文的研究内容主要分两部分，一是针对目前二氧化钛分离回收难和可见光利用率低的问题，制备出了二氧化钛纤维和二氧化钛/石墨烯复合材料，二是基于相关实验，构建了四种碳纳米管/石墨烯 T 型复合结构模型，并利用第一性原理研究了该复合材料的结构，电学和场发射性质，这对碳纳米管/石墨烯新材料在实验上的制备与实际应用具有一定的指导意义。
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