氢气还原法制备Ti2O3的实验研究

"Ti2O3的气固合成研究 (2000年)，通过采用TjOz作为原料与载带氯化钛的氢气进行高温合成，以制备单相TizOs。研究涉及氢气流量、载带物种类、载带物量、反应温度和反应时间等因素对产物物相的影响。最佳实验条件为氢气流量90mL/min，载带物TiCl4在25℃，反应时间4小时。" 本文是2000年4月发表在《四川大学学报(自然科学版)》的一篇自然科学论文，主要探讨了如何通过气固合成方法制备纯净的Ti2O3。Ti2O3是一种六方晶系的金刚砂型氧化物，具有重要的应用价值，例如在臭氧去除、氧化物超导体和电化学插层电极材料等领域。它能作为电子施主参与反应，去除臭氧，且与Li2CO3、Ti02共同烧结时，可以生成尖晶石结构的超导体Li2Ti2O4，具有13.7K的临界温度。此外，掺杂Ti2O3的Al(PO3)3玻璃在590nm处表现出最强的光吸收，这使得该玻璃在激光应用中具有优越的性能。 传统的中间价态氧化物合成方法包括高温氧化、还原高价氧化物以及金属单质还原金属氧化物。然而，由于Ti02和Ti2O3之间存在多种中间氧化物，合成纯相Ti2O3是一项挑战。作者采用Ti02与载带的TiCl4的氢气反应，通过控制特定的温度、氢气流量和反应时间，成功地合成了单相的紫色Ti2O3氧化物，并且具有良好的反应重现性。 实验部分详细列出了所使用的试剂，包括Ti02、氢气、TiCl4和TiClg，以及实验设备，如管式炉、温控仪和气体流量计等。实验过程描述了将Ti02粉末放入石英管中，通过预设的氢气条件进行反应。 这篇论文为Ti2O3的合成提供了一种有效的方法，通过对实验条件的优化，实现了单相Ti2O3的制备，这对于深入理解其性质和潜在应用具有重要意义。同时，该研究也为其他中间价态氧化物的合成提供了参考。