由钛铁矿制备二氧化钛_氧化锌纳米复合材料
新教材适用2024版高考化学二轮总复习第2部分新高考五大题型突破题型突破2化学工艺流程综合题突破点2
突破点2 流程中分离提纯方法与方程式的书写1. (2022·北京选考)铵浸法由白云石[主要成分为CaMg(CO 3)2，含Fe 2O 3，SiO 2杂质]制备高纯度碳酸钙和氧化镁。
其流程如下：已知： 物质Ca(OH)2 Mg(OH)2 CaCO 3MgCO 3 K sp5.5×10－61.8×10－122.8×10－93.5×10－8(1)(命题角度：方程式书写)煅烧白云石的化学方程式为 CaMg(CO 3)2=====高温CaO ＋MgO ＋2CO 2↑ 。
(2)根据下表数据分析：n (NH 4Cl)∶ n (CaO)CaO 浸出率/%MgO 浸出率/%w (CaCO 3)理论值/% w (CaCO 3)实测值/% 2.1∶1 98.4 1.1 99.7 － 2.2∶1 98.8 1.5 99.2 99.5 2.3∶1 98.9 1.8 98.8 99.5 2.4∶199.16.095.697.6已知：ⅰ.MO 浸出率＝煅烧得到的MO 质量×100%(M 代表Ca 或Mg)；ⅱ.CaCO 3纯度计算值为滤液A 中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中CaCO 3纯度。
①(命题角度：方程式书写)“沉钙”反应的化学方程式为 CaCl 2＋NH 3·H 2O ＋CO 2===CaCO 3↓＋NH 4Cl ＋H 2O 。
②(命题角度：分离提纯)CaO 浸出率远高于MgO 浸出率的原因为_Ca(OH)2的溶度积大于Mg(OH)2，溶液中Ca(OH)2能与NH 4Cl 反应，而Mg(OH)2不能__。
③(命题角度：浸出率与投料关系)不宜选用的“n (NH 4)Cl ∶n (CaO)”数值为_2.4∶1__。
④(命题角度：误差原因分析)w (CaCO 3)实测值大于理论值的原因为_反应加入的CaO 也转化为CaCO 3__。
⑤(命题角度：浸出率与H ＋浓度关系)蒸馏时，随馏出液体积增大，MgO 浸出率可从68.7%增加至98.9%，结合化学反应原理解释MgO 浸出率提高的原因为 Mg(OH)2＋(NH 4)2SO 4=====△MgSO 4＋2NH 3↑＋2H 2O ，蒸馏时，NH 3逸出促进NH ＋4水解，溶液中H ＋浓度增大，有利于Mg(OH)2完全转化为MgSO 4 。
TiO2半导体纳米复合材料XRD分析
TiO2纳米复合材料XRD分析i-引言纳米结构TiO2由于具有化学性能稳定、价格低廉等优点在光催化、光解水及太阳能电池等领域应用广泛，如图lo早在二十世纪初期，TiO?因具有增白、加亮等特点而广泛应用于油漆、涂料、化妆品、牙膏、药膏等商业化领域，并在某些国家一度被认为是衡量生活质量的产品。
T102主要來源丁•钛铁矿、金红石、锐钛矿和白钛石，储量丰富、价格低廉。
二十世纪初，商业化应用的Ti02最早通过提炼钛铁矿得到铁和钛铁合金，进一步精炼得到TiO2,并于1918年在挪威、美国和徳国实现了工业化生产。
图lTiO2应用领域T102存在三种晶型：金红石型、锐钛矿型利板钛矿型晶体，如图2。
在一定(a) (b) (c)图2 TiO?的三种晶体结构：(a)金红石,(b)锐钛矿，(c)板钛矿温度下，Ti02晶型之间可以转变，其晶型转变相图，如图3。
一般而言，锐钛矿T102的光催化活性比金红石型HO?耍高，其原因在于：(1)金红石型HO?有较小的禁带宽度(锐钛矿HO?的禁带宽度为3.2 eV,金红石型HO?的禁带宽度为 3.0 eV),其较正的导带阻碍了氧气的还原反应；(2)锐钛矿型TiO2晶格中有较 多的缺陷和位错，从而产生较多的氧空位来捕获电子，而金红石型TiO2是T1O2 三种晶型中最稳定的晶型结构，具有较好的晶化态，缺陷少，光生空穴和电子在 实际反应中极易复合，催化活性受到很大的影响:(3)金红石型Ti 。
？光催化活 性低，同时还与高温处理过程中粒子大量烧结引起比表而积的急剧下降有关。
Anatase-200 0 200 400600 800 1000 1200CC) 图3TiO2晶型转变相图本文首先以金红石型为例计算其消光系数和结构因子，结合我最近的实验结 果分析TiO?及其复合物的XRD 表征结果。
2.金红石型TH 》结构及XRD 谱图特征b• TiO O图4 (a)金红石晶胞结构,(b)金红石晶胞垂直于(001)面的剖面图金纤石屈于四方晶系，空间群P 兰nm •晶胞参数a o =O.4S9 nm^ c o =0.?96 nm m 其结构如图 4。
2020年高考化学化学工艺流程题强化专练含答案
化学工艺流程题强化专练一、简答题(本大题共 1 小题，共 10.0 分)1. 钛被称为继铁、铝之后的第三金属。
工业上常用硫酸酸解钛铁矿 (主要成分为FeTiO 3，还含有部分 Fe 2O 3)的方法制取金红石 (TiO 2)，再还原 TiO 2制取金属钛。
工 业制取 TiO 2 的工艺流程图如下：回答下列问题：(1) __________________________________ 钛酸亚铁 (FeTiO 3)中 Ti 的化合价为 _____________________________________________(2) _______________________________________________________________ 钛液 1中钛以 TiO 2+的形式存在，则 FeTiO 3与硫酸反应的离子方程式为 ________ 可添加适量氧化剂， 依据下图判断，添加的最佳氧化剂(4) ______________ 钛液 1中加入的A 物质是 ____________ ，流程中的操作a 是 _________________ 。
(5) 制取金红石过程中，需要测定 TiO 2+的含量。
取 100mL 钛液 1，加铝粉，使其发 生反应 ，反应消耗铝 1.35g ，则钛液 1 中 TiO 2+的物质的量浓度为 _________ 。
、流程题(本大题共 9 小题，共 90.0 分)2. 硼及其化合物在工业上有许多用途。
以铁硼矿(主要成分为 Mg 2B 2O 5?H 2O 和 Fe 3O 4，还有少量 Fe 2O 3、 FeO 、 CaO 、Al 2O 3和 SiO 2等)为原料制备硼酸( H 3BO 3)的工艺流程如图所示：(3)为提高钛铁矿的酸解率，回答下列问题：（1）写出Mg 2B 2O5?H 2O 与硫酸反应的化学方程式_____ 。
为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有______ （写出两条）。
纳米级二氧化钛制备工艺流程
纳米级二氧化钛制备工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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高考工艺流程题型训练
高考工艺流程题型训练1、钛是一种重要的金属，以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，还含有少量Fe2O3]为原料制备钛的工艺流程如图所示：其中“滤液1”中钛元素以TiO2+形式存在。
（1）为了提高反应速率，可采取的措施有：（任写两条）；（2）“酸浸”过程溶液中主要阳离子有：；（3）物质A为，作用是：；（4）“一系列操作”为：；（5）“水解”时生成TiO2·xH2O，为提高TiO2·xH2O产率，可采取的措施有：（任写一条）。
2、2、以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：（1）焙烧过程均会产生SO2，原因：，加入少量CaO的作用：，用NaOH溶液吸收过量的SO2的离子方程式为：；（2）写出“碱浸”过程发生的反应的离子方程式：；（3）“滤液”中主要阴离子有：，向滤液通入过量的CO2，有白色沉淀生成，沉淀的成分为：，离子方程式为：，铝元素存在形式由转化为（填化学式）。
3、3、钴被誉为战略物资,有出色的性能和广泛的应用。
以水钴矿(主要成分为Co2O3、CoO、CuO、Fe2O3、CaO、MgO、NiO和SiO2等)为原料制备CoCl2·6H2O的工艺流程如图所示：（1）粉碎水钴矿的目的是：；（2）用浓硫酸浸取，Co2O3与浓硫酸反应生成CoSO4，反应方程式为：，“滤液A”中的主要阳离子有：，“滤渣A”的成分为：；（3）“净化除杂”过程包括除铁、镁、铜等步骤，“滤液B”的主要阳离子有：，“水相”中溶质有：（填化学式）；由水相D制备CoCl2·6H2O的操作为：、、过滤、洗涤。
4、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化、食品工业的发酵剂等。
利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO·xFe2O3)可制备明矾。
TiO2_SiO2复合纳米涂层开题报告
用SEM、AFM表征样品的表面形貌和粗糙度、用TG表征样品的热稳定性、用紫外-可见光分度计仪表征样品的光透过率、用红外光谱表征TiO2/SiO2的结合情况、光催化性能利用薄膜对甲基蓝（MB）降解率表征。
2.进度计划如下：
周次
主要工作计划
1
确定选题，学习下载相关文献
2
文献综述
3
外文翻译
[3]牛宪军,白杨,田振勇,杜意恩.Cu2+掺杂的金红石/锐钛矿型TiO_2复合光催化材料的制备及性能研究[J].云南大学学报(自然科学版),2019,41(05):1001-1008.
[4]RESZCZYNSKA J, GRZYB T, SOBCZAK, J W, et al. Visible light activity of rare earth metal doped (Er3+, Yb3+or Er3+/Yb3+) titania photocatalysts[J]. Applied Catalysis B: Environmental,2015,163.
[12]WONGKAEWA,Soontornkallapaki C,Amhae N,et al.Effect of ZnO on a superhydrophilic self-cleaning properties of TiO2/SiO2Thin Film on Glass Slide Substrate[J]. Advanced Materials Research, 2015,1131:237-241.
而为了提高涂层稳定性，防止涂层开裂和提高涂层对基底的附着力，Kapridaki等采用溶胶—凝胶法制备了TiO2－SiO2－羟基端聚二甲基硅氧烷（PDMS）纳米复合涂层，该涂层既具有光催化活性，又具有疏水性[9]。该TiO2－SiO2－PDMS纳米复合涂层由四乙氧基硅烷（TEOS）、钛酸四异丙酯（TTIP）以及PDMS的混合物制得，TEOS在草酸的作用下完全水解，并且草酸能有效地控制凝胶开裂，所制涂层透明，无开裂，含有5nm的纳米结晶尺寸，并且对基底有很好的附着力。
[讲解]纳米二氧化钛制备方法
![[讲解]纳米二氧化钛制备方法](https://img.taocdn.com/s3/m/a17acac532d4b14e852458fb770bf78a64293a58.png)
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。
10. 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。
制备纳米二氧化钛的方法
制备纳米二氧化钛的方法纳米二氧化钛是一种重要的纳米材料，具有广泛的应用前景，例如在太阳能电池、催化剂、光催化剂、抗菌剂、防晒剂等领域。
下面介绍几种制备纳米二氧化钛的方法。
1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常见的制备纳米二氧化钛的方法。
该方法主要包括溶胶制备、凝胶制备、干燥和烧结等步骤。
一般来说，溶胶制备使用钛酸四丁酯、乙酸钛、钛硝酸等钛源。
通过加入各种表面活性剂进行混合，生成钛溶胶。
然后，通过控制pH值、温度等条件，钛溶胶可以转化为钛凝胶。
之后，通过干燥和烧结可以得到纳米二氧化钛。
溶胶-凝胶法具有简单、易控制、制备规模可调的优点，但其制备成本较高，同时制备时间也较长。
2. 水热法水热法也是一种制备纳米二氧化钛的有效方法。
该方法在普通压力下，在水热条件下进行。
通过将钛源和水混合，在高温和高压的条件下，在反应瓶中反应，形成纳米二氧化钛。
锅炉管道管内沉积的纳米二氧化钛可作为理想输送介质。
水热法具有制备成本低、制备时间短的优点，是一种非常实用的制备方法。
3. 氧气气氛下燃烧法氧气气氛下燃烧法也是一种制备纳米二氧化钛的有效方法，该方法将钛源和燃烧剂混合，使其在氧气气氛下燃烧，生成氧化钛。
燃烧剂包括葡萄糖、硫酸铵等。
这种方法具有成本低、操作简单等优点，但需要进行后期处理才能得到高品质的纳米二氧化钛。
4. 离子液体辅助合成法离子液体辅助合成法是一种新兴的制备纳米二氧化钛的方法。
这种方法是通过将离子液体与金属前驱体混合，制备出纳米级别的二氧化钛。
离子液体的存在使得反应过程可控性更好，对纳米二氧化钛的形貌和尺寸有显著的影响。
此方法具有无害、环保等优点，并且得到的纳米二氧化钛的形貌和尺寸较为均匀。
综上所述，制备纳米二氧化钛的方法有多种，每种方法均有其优缺点，在具体应用中可根据需要选择合适的方法进行制备。
2020届暑假人教版高三一轮复习化学工业流程大题专题练习 含答案
2020届暑假人教版高三一轮复习化学工业流程大题专题练习1．（2019 龙岩质检）工业锅炉内壁的水垢，不仅浪费燃料，而且容易引发安全隐患。
某碳素钢锅炉水垢（主要成分有CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2、Fe2O3、SiO2 等）碱煮法清除的流程如下：已知：20℃时几种难溶物的溶度积常数如下表（单位省略）：回答下列问题：（1）“碱煮”环节，加入Na3PO4 的主要目的是将CaSO4 转化为Ca3(PO4)2 ，请写出该离子方程式____________。
（2）“浸泡”过程中，稀盐酸会溶解Fe2O3。
溶解后的Fe2O3 会加速锅炉腐蚀，故需“还原”处理。
①锅炉被加速腐蚀的原因是_______________________；②浸泡液“还原”处理时，Sn2＋转化为Sn4＋，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。
（3）“钝化”处理的目的是在锅炉表面形成Fe3O4保护膜，同时生成可直接参与大气循环的气体。
①反应的离子方程式为；②为检验锅炉“钝化”处理后是否形成致密的保护膜，可往锅炉内壁刷上硫酸铜溶液。
若观察到（填现象），则保护膜致密性欠佳。
（4）柠檬酸（用H3R 表示）可用作清除锅炉水垢的酸洗剂，溶液中H3R、H2R－、HR2－、R3－的含量与pH 的关系如图所示。
由此可推知，0.1mol·L－1 Na2HR 溶液中各种阴离子浓度由大到小的排列顺序为。
（5）用右图装置对锅炉用水（含Ca2＋、Mg2＋、HCO3－）进行预处理，可有效防止水垢形成。
电解时，Ca2＋形成沉淀的电极反应式为。
2．（2019湖北八校一联）2019第十二届中国国际航空航天博览会于11月6日至11日在珠海举行，银铜合金广泛用于航空工业。
从银铜合金切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃。
⑴加快渣料（含少量银）溶于稀H2SO4速率的措施有：________________ (写出两种)。
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。
纳米复合材料Sb2O3Tio2的制备及光催化性能研究
纳米复合材料Sb2O3Tio2的制备及光催化性能研究【摘要】采用辽宁科技大学研究的“特殊液相沉淀法”制备了Sb2O3/TiO2粉体，并通过XRD和TEM对其进行表征，以其为催化剂在日光下对有机染料甲基橙溶液进行可见光降解实验，实验分析的掺杂比例对光催化活性的影响。
分析显示制备的掺杂二氧化钛粉体平均大小为10-20nm，【关键词】特殊液相沉淀法；Sb2O3/TiO2；光催化，纳米复合材料1.引言TiO2是一种重要的精细化工产品，特别是1972年Fujishu和Honda报道TiO2在紫外光照射下的光催化效应以来，由于TiO2稳定、无毒、价格低廉，容易再生和回收利用等优点，在光催化方面得到广泛的研究，特别是在污水降解处理[1-3]和太阳能薄膜电池材料应用中有着巨大潜力。
TiO2的光催化性能可用半导体的能带理论来阐释[4]，可以吸收λ≤400nm的紫光、紫外光和近紫外光，将处于价带中的电子激发到导带，价带中产生空穴，导带中出现电子，但太阳光谱中仍有占45%的可见光却不能被充分利用。
通过改善TiO2的表面结构、酸性或吸附性能，引人缺陷位或改变结晶度，抑制光生电子和空穴的复合，扩展对可见光响应范围，提高光量子效率和光能利用率，从而改善纳米TiO2的光催化活性。
目前，研究者大多数是通过过渡金属元素[5-7]或非金属元素掺杂[8-10]，有机染料表面修饰，以及贵金属沉积等方法使TiO2在可见光区（可见光占太阳光的总能量的43%）实现光催化。
其中掺杂是一种有效并且易于实现的方法，金属掺杂，非金属掺杂（溶胶—凝胶法、PLD沉积法、磁控溅射法）等一些实验方法提供大量数据说明TiO2在掺杂后其吸收光谱实现红移的研究较多，其中以金属离子的掺杂改性的研究最为普遍。
本文采用”连续有序可控爆发性成核的特殊液相沉淀法”[11]制备高纯高催化活性的纳米，通过XRD分析其晶体结构，TEM观测其表面形貌和结构特征，并以甲基橙为降解目标对其进行了光催化性能的研究，2. 实验部分2，1实验所用仪器及试剂表1 实验所用试剂2.2实验流程采用由辽宁科技大学纳米实验中心周英彦、王开明两位教授领导的课题组发明的“连续有序可控爆发性成核的特殊液相沉淀法”制备纳米Sb2O3/TiO2粒子，并用悬浮法对甲基橙进行可见光催化。
浙江省杭州市(中考科学23,24题)化学分类汇编之填空题
化学填空题第23,24题 1.（2019*杭州中考23）据报道，“火星快车”号探测器在火星大气层中发现了一种二氧化碳分子，它的化学式可表示为：1618C O O (元素符号左上角的数字代表该原子中质子数和中子数之和)，回答：（1）18O 中的质子数是 ，中子数是 。
（2）相同分子数的162C O 和1618C O O ，分别与足量CaO 化合全部转化为3CaCO ，生成3CaCO 的质量前者 后者（选填“大于”“小于”或“等于”）2.（2019*杭州中考24）海绵铁是多孔隙的块状固体物质，主要成分是铁单质，常用于除去工业循环冷却水中的溶解氧。
当含有氧气的水通过海绵铁时，其中铁单质跟氧气等物质发生化合反应，生成不溶于水的红褐色氢氧化物。
回答：（1）写出上述生成红褐色氢氧化物的化学方程式： 。
（2）海绵铁除去溶解氧的反应中，氧气表现了 性（选填“氧化”或“还原”）。
跟成分相同的普通铁块相比较，海绵铁除氧效果要好得多，原因 。
3.（2018*杭州中考23）某化工厂利用含有1%-2%BaCO3的废料制取BaCl2(废料中其他物质不溶于水和稀盐酸、且不与稀盐酸反应)。
其部分流程如下：滤渣必须经过充分洗涤，确保其中Ba2+含量达到规定标准才能作为固体废弃物处理，检验Ba2+的试剂可用 ，洗涤滤渣的主要目的是 。
4.（2018*杭州中考24）CO2的转化和利用是一个热门的研究课题。
回答下列相关问题：（1）2016年我国科研人员研制出一种“可呼吸CO2”的电池，放电时该电池“吸收CO2”，充电时该电池“放出CO2”。
放电时，金属钠和CO2发生置换反应生成一种非金属单质和一种常见的盐，写出此反________应的化学方程式 。
（2）2018年5月，某杂志介绍了我国的一项研究成果：在一种新催化剂作用下可实现二氧化碳高效转化为甲醇，相关反应如图所示，参加反应的甲和乙的分子个数之比为 。
5.（2017*杭州中考23）（2017•杭州）测定BaCl 2·xH 2O 中结晶水数目的过程如图所示：(1)写出此过程中生成沉淀的化学方程式________。
纳米二氧化钛的制备
纳米二氧化钛的制备 LEKIBM standardization office【IBM5AB- LEKIBMK08- LEKIBM2C】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TiO2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TiO2具有广阔的应用前景。
利用纳米TiO2作光催化剂，可处理有机废水，其活性比普通TiO2(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TiO2感光材料。
如何开发、应用纳米TiO2，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(C2H5OH)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。
纳米二氧化钛的制备
纳米二氧化钛的制备随着纳米技术的不断发展，纳米材料已经成为了当今世界上研究的热点之一。
其中，纳米二氧化钛是一种应用广泛的纳米材料，它具有优异的光电性能、化学稳定性和生物相容性等特点，被广泛应用于催化、光催化、光电子、生物医学等领域。
本文将介绍纳米二氧化钛的制备方法，主要包括溶胶-凝胶法、水热法、水热微波法、水热氧化法、水热碳化法和气相法等。
1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常见的纳米二氧化钛制备方法。
该方法的主要步骤包括：将钛酸酯或钛酸盐等钛源在酸性或碱性条件下与溶剂（如水、乙醇等）混合，形成钛溶胶；然后将钛溶胶在高温下烘干，形成凝胶；最后通过煅烧过程，得到纳米二氧化钛。
该方法制备的纳米二氧化钛具有较高的比表面积、较好的结晶度和分散性。
2. 水热法水热法是一种简单、易于操作的纳米二氧化钛制备方法。
该方法的主要步骤包括：将钛源与水或乙醇等溶剂混合，加入适量的氢氧化钠或氢氧化铵等碱性物质，形成混合溶液；然后将混合溶液在高温高压的水热条件下处理，形成纳米二氧化钛。
该方法制备的纳米二氧化钛具有较小的粒径、较高的比表面积和较好的晶体结构。
3. 水热微波法水热微波法是一种高效、快速的纳米二氧化钛制备方法。
该方法的主要步骤包括：将钛源与水或乙醇等溶剂混合，加入适量的氢氧化钠或氢氧化铵等碱性物质，形成混合溶液；然后将混合溶液置于微波反应器中，在高温高压的微波辐射下处理，形成纳米二氧化钛。
该方法制备的纳米二氧化钛具有较小的粒径、较高的比表面积和较好的晶体结构。
4. 水热氧化法水热氧化法是一种环保、低成本的纳米二氧化钛制备方法。
该方法的主要步骤包括：将钛源与水或乙醇等溶剂混合，加入适量的氢氧化钠或氢氧化铵等碱性物质，形成混合溶液；然后将混合溶液在高温高压的水热条件下处理，形成纳米二氧化钛。
该方法制备的纳米二氧化钛具有较小的粒径、较高的比表面积和较好的晶体结构。
5. 水热碳化法水热碳化法是一种具有良好可控性的纳米二氧化钛制备方法。
氧化锌和二氧化钛
氧化锌和二氧化钛一、前言氧化锌和二氧化钛是两种常见的无机氧化物，它们具有广泛的应用领域。
本文将从它们的基本性质、制备方法、应用领域等方面进行介绍。
二、氧化锌1.基本性质氧化锌，化学式为ZnO，是一种白色粉末状或结晶状固体。
其密度为5.606 g/cm³，熔点为1975℃，沸点为2360℃。
在常温下稳定，不易溶于水和大多数有机溶剂。
2.制备方法（1）热分解法：将碳酸锌加热至高温（800-1000℃），生成氧化锌和二氧化碳。
（2）水解法：将硫酸锌或氯化锌与碱反应得到氢氧化锌沉淀，再经过高温焙烧得到氧化锌。
（3）溶胶-凝胶法：将适量的Zn(NO3)2和NaOH混合后加入适量的乙醇中搅拌形成凝胶，经过干燥后在高温下焙烧得到纯度较高的氧化锌。
3.应用领域（1）橡胶工业：氧化锌是一种优良的橡胶增强剂，可以提高橡胶的耐热性、耐寒性和耐老化性能。
（2）涂料工业：氧化锌可以作为涂料中的填充剂和防腐剂，提高涂料的耐候性和附着力。
（3）医药工业：氧化锌可以作为吸附剂、杀菌剂和保护剂，广泛应用于医药制品中。
（4）电子工业：氧化锌是一种半导体材料，可以用于制备光电器件、传感器等。
三、二氧化钛1.基本性质二氧化钛，化学式为TiO2，是一种白色粉末状或结晶状固体。
其密度为4.23 g/cm³，熔点为1840℃。
在常温下稳定，不溶于水和大多数有机溶剂。
2.制备方法（1）硫酸法：将钛铁矿经过浸出得到钛酸盐溶液，再经过硫酸处理得到二氧化钛沉淀，经过高温焙烧得到纯度较高的二氧化钛。
（2）氯化法：将钛铁矿经过还原得到金属钛，再经过氯化处理得到四氯化钛，最后通过水解得到二氧化钛。
3.应用领域（1）涂料工业：二氧化钛可以作为涂料中的白色颜料，提高涂料的遮盖力和光泽度。
（2）塑料工业：二氧化钛可以作为塑料中的填充剂和增白剂，提高塑料的强度、硬度和耐候性。
（3）纺织工业：二氧化钛可以作为纤维增白剂，使纤维具有更好的白度和光泽度。
TiO2碳热还原氮化法制备TiN粉末及TiN-Al2O3复合材料研究
TiO2碳热还原氮化法制备TiN粉末及TiN-Al2O3复合材料研究TiO2碳热还原氮化法制备TiN粉末及TiN-Al2O3复合材料研究引言：随着现代工业的快速发展，对于高性能材料的需求也越来越高。
钛氮化物（TiN）是一种具有优异性能的材料，具有高硬度、高熔点、良好的导电性和耐腐蚀性等特点，在航空航天、电子器件、涂层材料等领域有着广泛的应用。
目前，制备TiN材料的方法众多，其中碳热还原氮化法是一种被广泛研究和应用的方法。
本文旨在通过TiO2碳热还原氮化法制备TiN粉末，并将其与氧化铝（Al2O3）复合，研究其性能和应用。
1. 实验原理碳热还原氮化法主要是利用碳作为还原剂，将氮化源与碳源同时加热，使氮化物得到还原氮化，从而制备TiN。
在本实验中，首先将TiO2和一定比例的活性炭混合均匀，然后进行高温煅烧，通过碳热还原氮化反应，使得TiO2转化为TiN。
随后，将制得的TiN粉末与Al2O3按一定比例混合，通过热压烧结等方法制备复合材料。
2. 实验步骤（1）准备所需材料：TiO2粉末、活性炭粉末、Al2O3粉末。
（2）将TiO2粉末和活性炭粉末按一定比例混合，放入流化床炉中进行煅烧，升温至高温区域进行碳热还原氮化反应，得到TiN粉末。
（3）将制得的TiN粉末与Al2O3按一定比例混合，并使用机械球磨设备进行混合均匀。
（4）将混合得到的粉末样品进行热压烧结，制备复合材料。
（5）对制备的TiN粉末和TiN-Al2O3复合材料进行性能测试和表征，并进行相应的分析。
3. 结果与讨论通过实验，得到了TiO2碳热还原氮化法制备的TiN粉末以及TiN-Al2O3复合材料。
通过X射线衍射（XRD）分析，确认了样品的相组成，得到了TiN、TiO2和Al2O3的衍射峰。
通过扫描电子显微镜（SEM）观察了材料的形貌和结构，发现粉末颗粒大小均匀，且复合材料中TiN与Al2O3均匀分布。
通过硬度测试和电导率测试，得到了材料的硬度和导电性能。
金红石型二氧化钛生产方法
金红石型二氧化钛生产方法
金红石型二氧化钛是一种重要的钛白粉品种，具有良好的光学性能和稳定性，在涂料、塑料、橡胶、油墨等领域有广泛的应用。
下面是金红石型二氧化钛的生产方法的一般步骤：
1.原料准备：选择优质的钛矿石作为原料，常用的有金红石矿、金红石型钛矿石等。
钛矿石经过矿石选矿、破碎、粉碎等工艺处理后，得到适合生产的原料。
2.氧化焙烧：将经过粉碎处理的钛矿石原料进行氧化焙烧。
焙烧过程中，将钛矿石暴露在高温的氧气气氛中，使得钛矿石中的二氧化钛转化为金红石型晶体结构。
通常焙烧温度在800°C到1000°C之间。
3.粉体制备：将焙烧后的钛矿石进行粉碎，得到细颗粒的二氧化钛粉末。
此过程中需要控制粉碎颗粒的大小和分布。
4.表面处理：对得到的二氧化钛粉末进行表面处理，以改善粉末的分散性和增强与基体材料的结合力。
常见的表面处理方法包括涂覆有机物、硅烷偶联剂处理等。
5.热处理：将经过表面处理的二氧化钛粉末进行热处理，使得其晶体结构更加稳定，并进一步改善其光学性能和分散性。
6.产品包装：对处理好的金红石型二氧化钛进行包装，通常采用防潮、防尘的包装方式，以保证产品质量。
需要注意的是，金红石型二氧化钛的生产过程中需要严格控制各个工艺参数，以确保产品的品质稳定性和性能要求。
此外，生产过程中应注意环境保护和安全生产，减少对环境的污染和对人体健康的影响。
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FENG X un 1 , W ANG L i- ya1, L I Zhong- jun2, ZHAO Juan1, SU M iao1
( 1. Departm ent o f Chem istry, Luoyang No rm al Co llege, Luoyang 471022, China ; 2. Departm ent o f Chem istry , Zheng zhou Un iversity , Zhengzhou 450052 , Ch ina)
将沉淀 ( 乳 白色 ) 转 移至蒸 发皿中, 充 分干燥 后, 再将产品 移至坩 埚中, 在马弗 炉里 升温至 700
, 保温 1 h , 自然冷却即得 T iO2 / ZnO 粉末。 2. 2 粒度分析及材料表征 2. 2. 1 粒度分析
采用 XRD 衍 射、TEM 透镜对制得的复合颗粒 进行粒度及物相分析。
件进行了研究。
关键词: 钛铁矿 ; 煅烧 ; ZnO /T iO2; 复合颗粒
中图分类号: TQ050. 43
文献标识码: A
文章编号: 1003- 3467( 2005) 10- 0020- 02
P reparation of U ltra- F ine Compound M aterial
T itania /Z inc Oxide by Ilm enite
1 实验原理
本实验所用的铁矿石的原料分析结果见表 1。
成分 T iO2 F eO M nO M gO S iO2 其他
质量分 数 50. 5 42. 8 2. 39 0. 85 2. 23 1. 5
在酸性介质中, 三价钛和四价钛都以阳离子形 式存在, T i3+ 水解生成亚钛氧基 T iO2+ , 160~ 250 时, 过量浓硫酸和钛铁矿作用, 发生反应 [ 4 ] 。此时钛 和铁元素都变成硫酸盐, 同时钛铁矿中的铁的氧化 物也与硫酸发生反应。欲除去反应中的铁杂质, 可 以向溶液中加铁屑, 使溶液中的 Fe3+ 还原为 F e2 + 。 T i( SO4 ) 2 和 T iO ( SO4 ) 容易发生下述反应, 水解而 析出 白 色 偏 钛 酸 沉 淀。 向 溶 液 中 加 入 ZnSO4 7H 2O, 滴加 氨水 调节 pH 值, 加热 至水 浴沸 腾, 使 Zn2+ 生 成 Zn( OH ) 2沉淀。煅 烧所得 的偏钛酸 和氢
K ey w ord s: ilm enite ; calcinat ion; t itan ia / zinc ox ide ; com pound part ic le
超细 T iO 2是一种安全、稳定、无毒、无污染的绿
表 1 铁矿石组成分析结果
%
色环保材料, 倍受世人的关注, 被广泛应用于油漆、 涂料、化纤、塑料、化妆品、陶瓷等领域 [ 1- 3] 。作为光 催化剂, 纳米 T iO2 在 280~ 350 nm 吸收性能很好, 但在 350~ 400 nm 吸收较弱; 纳米 ZnO 在短波的吸 收性能虽然不如纳米 T iO2, 但它的吸谱范围一直到 紫外线吸收, 而且超细 ZnO 被广泛应用在化学传感 器、消毒剂、有机合成催化剂等 。本实验以硫酸、钛 铁矿粉为主要原料, 制得一种复合光催化剂二氧化 钛 /氧化锌超细氧化物。此法采用价廉易得的钛铁 矿和硫酸为原料, 设备简单, 操作方便易行。
将产物转移到三口烧瓶中, 水浴加热, 加 1. 5 m o l/L H2 SO4 60 m L, 边搅拌边加入 1. 5 g Zn粉, 反应 3 h, 直至 Fe3+ 全部转变为 F e2+ ( 不再使 KSCN 溶液变红色 ), 加入 16 g ( NH 4 ) 2 SO4, 不断搅拌, 冰 浴冷却约半小时, 再加少量 N aC ,l 静置过夜, 离心抽 滤得紫色滤液, 将滤液转移到 250 mL 容量瓶中, 稀 释至刻度, 同时得到的 F eSO4 可回收利用。 2. 1. 3 钛液水解
in W ater by Tungsten T rioxide
CAO J ing, GAO H ong, JIAO Jian , ZHANG Tian- sh eng
( Institute ofM aterial Science and Chem ical Eng ineering, T ianjin U niversity of Science and T echno logy,
第 10期
冯勋等: 由钛铁矿制备二氧 化钛 /氧化锌纳米复合材料
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氧化锌的化合物, 即可得到 T iO2 /ZnO 粉体 。
2 实验部分
2. 1 实验过程 2. 1. 1 分解精矿
将 100 mL 的蒸发皿放入沙浴中, 称取 20 g钛 铁矿, 按 n ( T iO2 ) n( H 2 SO4 ) = 1 3量取 20 mL 浓 H2 SO 4, 在不断搅拌下缓缓加入到蒸发皿中, 反应非 常剧烈, 有大量白烟冒出, 控制温度 250 , 直至试 剂呈黑渣状, 慢慢冷却至室温。 2. 1. 2 浸取精制液
Abstract: T he ref ined T iOSO4 so lut ion is prepared by leach ing cheap price raw m aterial ilm enite in sulfuric ac id at first and then rem oving the im purit ies by purif ication. ZnSO4 solution is then titrated into the re fined so lution and under certain conditions, H2T iO 3 and Zn( OH ) 2 are obtained by the hydro lysis of the solution and the super fine T iO2 /ZnO composite m ateria l is obta ined after h igh tem perature calc ination. The product obta ined is pale w hite in co lo rw ith little yellow w ith particle size around 60 nm. T he particles
摘 要: 以普通廉价的钛铁矿为原料, 在硫酸溶液中浸 取, 经过净 化除杂, 得到 精制的 T iO SO 4 溶液, 并向其 中滴加 ZnSO4 溶液, 在一定条件下水解得到 H2 T iO3及含锌的化合 物, 随后高温 煅烧得 到超细 T iO2 /ZnO 复合 材料, 所得产 品颜色白泛微黄, 颗粒较小, 分散 均匀, 不分解, 不变质, 光催 化性能优良。并 对该工艺 的实验原理、方法 及实验条
不同浸取温度下元素的浸取率曲线见图 2。
图 2 不同温度下元素的浸取率曲线
从图 2可以看出, 在温度较低时, 升高温度铁的 浸出率迅速增大, 而钛的浸取率在较低温度时, 随温 度升高而增大, 反 应一定时间后, 随温度升 高而降 低, 这是由于 T iOSO4 的水解造成的。浸出温度的升 高, 不仅能提高除铁效果, 而且使钛的损失降低, 但 高温浸出也会使 T iO SO4 提前水解而造成损失。综 合考虑选择浸出温度为 100 。 321 基金项目: 河南省自然科学基金项目 ( 0311021200) 作者简介: 冯 勋 ( 1972- ) , 男, 硕士研究生。通讯联系人: 王利亚 ( 1956- ) , 男, 博士, 洛阳师范学院教授, E- m ai:l w ly@ lyn c. edu. cn。
2. 2. 2 钛含量分析 精确 称 量 少 量 的 T iO2 /ZnO 粉末, 加 入 20%
H2 SO 4 20 m L浓 H C l 15 mL, 铝片 3 g, 置于 50 水 浴中加热, 振荡直至溶液变为透明清晰的紫色, 用 NH4 SCN 作指示剂, 迅速用 NH 4 F e( SO 4 ) 2 标准溶液 滴定至溶液呈橙红色。
T ian jin 300222, China)
Abstract: Photo - catalyt ic reaction of m ethylene- blue inWO3 pow der suspension irrad iated by u ltrav iolet lam p is stud ied. T he influenc ing facto rs such as dosage o f cata lys,t concentration of the organic po llu
由 XRD衍射分 析发 现, 在衍 射谱中 有明显 的
河南化工
22
H ENAN CHEM ICA L INDUSTRY
2005年 第 22卷
三氧化钨光催化氧化降解水中有机污染物的研究
曹 婧 , 高 红 , 焦 健 , 张天胜
( 天津科技大学 材料科学与化学工程学院 , 天津 300222)
摘 要: 以紫外灯为光源, 在 WO 3 粉末悬浆体 系内, 对亚甲 基蓝溶 液光催 化反应进 行研究, 讨 论了催 化剂用 量、有 机物浓度、外加 H 2O2 量、pH 值、光照时间等因素对光催化结果的影响, 研究了提高光催化效率的方法。
D = [ (A 0 - A ) /A ] 100%