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中南大学学报(自然科学版)

Journal of Central South University

第47卷    第2期    总第258期    2016年2月

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文章编号:1672-7207(2016)02-0401-07
利用钛铁矿制备纳米钛基功能材料
陶涛1,李鹏2,胡慧萍1,陈启元1,尹周澜1

(1. 中南大学化学化工学院,湖南长沙,410083;
2. 宁夏大学天然气转化重点实验室,宁夏银川,750021
)

摘 要: 为了有效控制纳米钛基材料的晶型、结构和生产成本,提出一种可直接制备高质量的纳米钛基产品的新方法。将球磨后的钛铁矿粉末经稀盐酸工艺处理后可全部转换为二氧化钛纳米棒,其长度、宽度和厚度分别为50~100,5~20和2~5 nm。研究结果表明:二氧化钛纳米棒负极材料具有较好的锂离子存储性能。通过球磨、焙烧结合酸浸工艺处理钛铁矿,可获得具有双孔特征的二氧化钛纳米颗粒,其中大孔(50~80 nm)对应于团聚在一起的纳米颗粒之间的间隙,小孔(3~20 nm)则对应纳米粒子表面上的洞,此外,所获得的多孔结构的二氧化钛纳米产品显示出较高的光催化活性。

 

关键词: 钛铁矿;球磨;钛基纳米材料;储能;光催化

Synthesis of titanium-based nanostructures from ilmenite
TAO Tao1, LI Peng2, HU Huiping1, CHEN Qiyuan1, YIN Zhoulan1

1.School of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University, Changsha 410083, China;
2. Key Laboratory of Natural Gas Conversion, Ningxia University, Yinchuan 750021, China

Abstract:It was found that a new method could be good for producing high quality titanium based nanomaterials to effectively control its morphology, structure and cost. Ball milling and acid solution treatment of natural ilmenite result in the products of TiO2 nanorods. The lengths, width and thickness of the nanorods are 50-100, 5-20 and 2-5 nm, respectively. The results show that the nanorods exhibit a good electrochemical performance when they are used as an anode material for the lithium-ion batteries. A method which includes ball milling, annealing and acid leaching to obtain porous TiO2 from ilmenite has been demonstrated. The porous products show a bimodal pore size distribution. The typical range of big pores (50-80 nm) is attributed to the spaces between nanoparticles in aggregates, and the typical range centered at 3-20 nm corresponds to holes within nanoparticles. The obtained porous TiO2 shows an excellent photocatalytic activity.

 

Key words: ilmenite; ball milling; titanium based nanomaterials; energy storage; photocatalysis

中南大学学报(自然科学版)
  ISSN 1672-7207
CN 43-1426/N
ZDXZAC
中南大学学报(英文版)
  ISSN 2095-2899
CN 43-1516/TB
JCSTFT
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