無(wú)機(jī)功能材料ppt課件(完整版)
【正文】 納米 TiO2 有金紅石、銳鈦礦和板鈦礦 3種晶型，其中金紅石和銳鈦型 TiO2應(yīng)用較廣，它們均屬四方晶系． 4/mmm點(diǎn)群．晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。同時(shí)空穴本身也可奪取吸附在半導(dǎo)體表面的有機(jī)物質(zhì)中的電子，使原本不吸收光的物質(zhì)被直接氧化分解。研究表明，金紅石型 TiO2的晶體構(gòu)造比銳鈦礦型更穩(wěn)定和緊密，折射率更高，散射作用更強(qiáng)，所以作防曬劑金紅石型納米 TiO2更適合。 該法的源物質(zhì)是金屬鈦，將 Ti放在鉑蒸發(fā)器中加熱至 1500～ 1650℃ ，蒸發(fā) 15～ 16 min，之后送入 ～ kPa的 He氣氛中，從而形成 Ti微粒，并沉淀在液態(tài)氮?dú)饫鋮s棒上，此時(shí)加熱冷卻棒至室溫，引入氧氣后 Ti微粒被氧化為納米二氧化鈦粉末。 ? (2)均勻沉淀法 該法不是直接加入沉淀劑，而是加入某種物質(zhì) (如尿素 )，該物質(zhì)并不直接與 TiOSO4發(fā)生反應(yīng)，而是通過(guò)它在溶液中的化學(xué)反應(yīng)，緩慢均勻地釋放出沉淀劑 (如氨水 )，沉淀劑再與 TiOSO4進(jìn)行沉淀反應(yīng)，然后將沉淀物過(guò)濾、洗滌、熱處理 (約 900℃ )，即可得 TiO2納米顆粒。 ? 中和水解法 以 TiCl4為原料，將其稀釋到一定濃度后，加入堿性溶液進(jìn)行中和水解，所得的 TiCl4水合物經(jīng)洗滌、干燥和煅燒處理后即得納米 TiO2產(chǎn)品。固相法雖然工藝過(guò)程比較簡(jiǎn)單，但其耗能較大，且顆粒易受污染，所制備的產(chǎn)品純度不夠高，晶型及粒度分布不理想，因此固相法制備納米二氧化鈦在目前使用的較少。 在光電轉(zhuǎn)化方面的應(yīng)用 將納米 TiO2制成覆蓋于染料薄膜的半導(dǎo)體納米 TiO2多孔膜作為太陽(yáng)能電池的工作電極，由染料承擔(dān)吸收光和給出電荷的作用，半導(dǎo)體納米 TiO2多孔膜則承擔(dān)支撐染料、接受激發(fā)態(tài)染料給出的電荷和傳導(dǎo)電荷的作用，它涉及的是半導(dǎo)體的多數(shù)載流子，晶體缺陷可降低電子與空穴的復(fù)合幾率，大大提高光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。 結(jié)語(yǔ) 我國(guó)在納米 TiO2粉體、薄膜以及其它納米 TiO2材料的制備方面通過(guò)大量研究取得了進(jìn)展，但還存在著一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在：大量的研究還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，產(chǎn)業(yè)化的研究不夠多，原有鈦企業(yè)與納米 TiO2生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合生產(chǎn)與綜合利用方面的研究嚴(yán)重不夠，各種反應(yīng)過(guò)程中微觀機(jī)理的研究不透澈。 (8)提高納米 TiO2顆粒的光催化效率及污水處理中的利用率。 (2)盡快制定和完善各種納米 TiO2生產(chǎn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以便對(duì)納米 TiO2的生產(chǎn)、流通實(shí)行有效管理。 在調(diào)色劑方面的應(yīng)用 納米 TiO2具有隨角變色特性，利用納米 TiO2與云母珠光顏料復(fù)合制成汽車(chē)等金屬閃光面漆，所形成的涂層，在照光區(qū)呈現(xiàn)出一種多黃色亮點(diǎn)，而在側(cè)光區(qū)則呈現(xiàn)與藍(lán)色相似的乳光，并能增加金
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