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纳米二氧化钛结构及性能 摘 要 本文主要通过对纳米二氧化钛结构及性能的介绍，引出其应用，特别是在环境净化方面的应用。纳米二氧化钛是一种新型环境净化材料，有板铁矿、锐铁矿和金红石三种晶体结构，具有良好的光催化性能及亲水性，这也是其在环境净化方面的应用基础，主要用于净化水、空气和杀菌，另外还可做建筑涂料。本文着重介绍了其在废水处理方面的应用，有处理染料废水、处理农业废水和处理含表面活性剂的废水、处理含油废水和处理造纸废水。制备方法主要有：溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、钛醇盐的气相水解法以及液相沉淀法其中液相沉淀法又包括直接沉淀法、均匀沉淀法以及共沉淀法。 关键词 环境；材料；净化；纳米二氧化钛；结构；性能；应用；光催化技术；综述 目 录 1 绪论…………………………………………………………………………… 4 2 TiO2的结构…………………………………………………………………… 5 2.1 晶格结构………………………………………………………………5 2.2 表面结构………………………………………………………………5 3 纳米TiO2的性质……………………………………………………………… 6 3.1 晶型的性质…………………………………………………………………6 3.2 光学性质……………………………………………………………………6 3.3 半导体性质………………………………………………………………6 4 纳米TiO2的应用………………………………………………………………… 6 4.1 充当太阳能电池原料……………………………………………………7 4.2 防紫外线功能………………………………………………………………7 4.3 光催化功能………………………………………………………………8 4.3.1 气体净化…………………………………………………………8 4.3.2 处理有机废水……………………………………………………8 4.3.3 处理无机污水……………………………………………………8 4.3.4 防雾及自清洁功能………………………………………………8 4.3.5 杀菌功能…………………………………………………………9 5 纳米TiO2的制备………………………………………………………………10 5.1 TiCl4水解法………………………………………………………………10 5.2 醇盐水解法……………………………………………………………10 5.3 溶胶-凝胶法………………………………………………………… 11 5.4 水热合成法………………………………………………………………11 5.5 微乳液法………………………………………………………………11 6 结语…………………………………………………………………………… 12 参考文献 ………………………………………………………………………… 13 致谢 ……………………………………………………………………………… 14 纳米材料指颗粒尺寸为纳米级的超细颗粒，其尺寸大于原子簇但小于微米级，一般介于1nm～100nm之间。纳米粒子因其尺寸小，比表面积大，表面原子数多，表面能和表面张力随离径的下降急剧增大而具有量子尺寸效应，小尺寸效应，表面效应和宏观量子隧道效应等不同于常规固体的光，热，电，磁等新特性。 纳米TiO2是一种新型的无机材料，粒径在10nm～50nm，相当于普通钛白粉的十分之一，与常规材料相比，纳米二氧化钛具有独特功能：1.比表面积大，2.磁性强，具有极强的吸收紫外线的能力，4.表面活性大，5.热导性好，6.分散性好，制得的悬浮液稳定7.奇特的颜色效应8.较好的热稳定性9.化学稳定性和优良的光学，电学，力学等方面的特性。其中的锐钛矿具有较高的催化效率；金红石型结构比较稳定，具有较强的覆盖力，着色力和紫外线吸收能力。因此在催化剂载体，紫外线吸收剂，高效光敏剂，防晒护肤化妆品，塑料薄膜制品，水处理，精细陶瓷，器皿传感元件等领域具有广泛的用途。 1．0 绪论 1.1 绪论 1988年第1届IVMRS国际会议(东京)上首先提出了环境调和材料。环境调和材料(简称环境材料)是指与生态环境和谐或能共存的材料，日本的铃木、山本等提出，环境负担最小，而再循环利用率最高的材料称为环境材料。它包括节能材料；再循环材料；净化材料；增进健康材料；调光、调温、调湿材料；调节环境材料(包括树木)。其中净化材料指可净化或吸附有害物质的材料或物质。[1] 纳米 TiO2光催化杀菌是目前环境净化的研究热点。纳米