纳米TiO₂是一种附加值很高的重要无机功能材料。由于其具有良好的耐候性和耐腐蚀性,比表面积大,表面活性高,抗紫外线能力强,良好的光吸收性等优点而广泛应用于涂料、感光材料、环境工程材料、塑料、食品包装、化妆品、光催化剂等领域。由于各种应用都与TiO₂的结构和形貌等有直接关系,且对于固定化了的TiO₂又具有易分散、易回收再利用等优点。因此,对于纳米粉末状及负载型的纳米TiO₂均是纳米材料科学的研究热点。 鉴于现有的制备金红石型TiO₂粉体的各种方法大多需要高温煅烧,而这样会引起粉体的烧结,以高浓度的TiCl₄为反应前驱物,利用低温陈化和沸腾回流法制备出了金红石型TiO₂,再经低温煅烧得到形貌较好的纳米球,这两种简单的工艺为纳米TiO₂的工业化生产提供了理论和实践依据。此外,TiO₂纳米薄膜在太阳能储存与利用,有机污染物的环境处理,生态建材等方面有着美好的应用前景。采用低温陈化法,在导电玻璃上,在较短的时间内液相合成纯金红石型纳米TiO₂薄膜,这为纳米功能薄膜材料的研究提供了一条简单的工艺方法。另外,利用负载型纳米TiO₂等半导体光催化剂降解水体中有机污染物的研究已成为环境科学领域的一个研究热点。以极为廉价易得的凹凸棒为载体,采用sol-gel法、吸附相技术合成出了结构致密的纳米结构TiO₂/凹凸棒复合材料,并对其进行了光催化降解甲基橙的实验,结果表明,复合材料光催化效果显著,这为生产新型实用的环保处理材料提供了一条可行的途径。 本论文的主要研究内容: （1） 陈化及沸腾回流法制备金红石型纳米TiO₂颗粒及其热稳定性的研究选择适当的反应物浓度和反应温度,利用陈化及沸腾回流的方法,制备金红石型纳米TiO₂粒子,并通过X射线图谱分析（XRD）,透射电子显微镜（TEM）等手段对不同温度处理的TiO₂进行分析和表征。实验结果表明:采用高浓度的TiCl₄溶液作为反应初始物时,在100℃时陈化,及沸腾回流的方法一步合成我们想要的金红石型纳米球,通过表征发现所得产物的形貌不够单一,有少量的针形混杂在里面,且晶化程度较差。通过对产物的低温煅烧发现,经400℃煅烧后的产物,其形貌与晶化程度都有了明显的改善,说明在适当温度下煅烧,对产物的形貌与晶化程度有很好的促进作用。