二氧化钛的性能研究

背景及概述^[1]

二氧化钛俗称钛白或钛白粉。二氧化钛为白色无定形粉末，加热时变黄色，受高温变棕色，冷时再呈白色。二氧化钛不溶于水，化学性质相当稳定，不溶于盐酸、硝酸和稀硫酸。二氧化钛溶于热浓硫酸、氢氟酸。是弱的两性氧化物，与硫酸氢钾熔融生成硫酸钛;与氢氧化钠熔融生成钛酸钠。二氧化钛可用作重要的白色颜料和瓷器釉药，还用于制金属钛、钛铁合金、硬质合金，橡胶、造纸用作填料，电机工业用于制绝缘体、电瓷等。工业上用硫酸分解钛铁矿，除铁后再经水解制得。

性能研究^[2-3]

报道一、

郭俊等人以TiO₂ 为基体，通过水相共沉淀法掺入纳米硅、纳米银颗粒，制备了Si/TiO₂ 和Ag@Si /TiO₂ 复合催化剂。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计、电化学工作站、光致发光光谱仪对样品的晶体结构、微观形貌、光吸收性能、阻抗特性及电子空穴复合速率等进行表征，研究复合体系中Si掺杂量对可见光催化降解罗丹明（RhB）和亚甲基蓝（MB）染料的影响。结果表明：含Si的复合体系其可见光吸收光谱发生明显红移，且在长波长范围出现吸收峰。Si掺杂量为1%（质量分数）时,复合催化剂光吸收强度最强，催化效率最快。纳米银颗粒的引入进一步提高了Si/TiO2的可见光催化性能。可见光照射2.5h后，Ag@Si/TiO₂ 对RhB的降解率比TiO₂  提高了14%；可见光照射3.5h后, Ag@Si /TiO₂ 对RhB的降解率达到99%。在TiO₂ 中掺入纳米硅和纳米银颗粒，银硅复合物Ag@Si一方面提供更多的光生电子-空穴对；另一方面充当电子受体,载流子迁移率得到提高, 抑制了TiO₂ 半导体光生电子与空穴的复合,从而提高了对RhB、MB的降解率。

报道二、

聚乙烯醇膜可完全降解，而耐水性较差。徐国斌等人通过添加纳米二氧化钛，并辅以乙酸、尿素、氯化镁3种改性剂，以改善聚乙烯醇膜的耐水性能，并研究膜的机械性能、热力学性能、微观结构以及抑菌性能。结果表明，通过改性，聚乙烯醇膜的耐水性能显著提升，其中氯化镁改性的膜的耐水性，相对于PVA膜溶解率下降了73.32%，接触角增加了51.49%。通过SEM和AFM观察膜的微观结构发现纳米粒子分散均匀；添加氯化镁的膜在24 h时，对大肠杆菌的抑菌率达到34.98%，对金黄色葡萄球菌的抑制率达到39.90%。

参考文献

[1] 中学教师实用化学辞典

[2] 郭俊,余晨露,赵辰,张哲娟,孙卓,朴贤卿,王剑桥.纳米硅银复合颗粒对二氧化钛可见光光催化性能的影响[J/OL].化工新型材料:1-13[2020-09-03].http://kns-cnki-net.webvpn.sxu.edu.cn/kcms/detail/11.2357.TQ.20200901.1343.080.html.

[3] 徐国斌,岳进,王丹凤,高珊,钟宇,赵艳云.3种改性方法对纳米二氧化钛-聚乙烯醇复合膜性能的影响[J/OL].中国食品学报:1-10[2020-09-03].http://kns-cnki-net.webvpn.sxu.edu.cn/kcms/detail/11.4528.TS.20200827.0936.004.html.