偏钛酸 | 12026-28-7

• 物质功能分类: 无机化工 - 无机酸
• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 过渡金属有机体
• 中文名称: 偏钛酸
• 中文别名: 水合二氧化钛；钛酸
• 英文名称: metatitanic acid
• 英文别名: titanyl hydroxide；Dihydroxy(oxo)titanium
• CAS: 12026-28-7
• 化学式: H₂O₃Ti
• 分子量: 97.8941
• InChiKey: ZDNBCKZJXCUXCR-UHFFFAOYSA-L

物化性质

• 稳定性/保质期：
  失火时，可用水、砂土或各种灭火器进行扑救。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -1.24
• 重原子数：
  4
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  57.5
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  3

安全信息

• 储存条件：
  应贮存于阴凉、干燥的库房中，并确保包装密封，防潮。装卸时需轻拿轻放，以防包装破损。

制备方法与用途

概述

偏钛酸是使用硫酸法生产钛白粉的中间产物。通过将钛铁矿与硫酸作用生成硫酸氧钛，经过净化、冷冻除硫酸亚铁、压滤和浓缩等步骤后，再进行水解得到偏钛酸。

应用

除了主要用于制备钛白粉之外，偏钛酸还被广泛应用于制备纳米级二氧化钛、硫酸钛、硫酸氧钛等多种含钛产品。

化学性质

偏钛酸是一种白色粉末，不溶于无机酸和碱（新沉淀的偏钛酸除外），也不溶于水。

用途

1. 用于制备纯硫酸钛。
2. 用作化学纤维的消光剂、催化剂及海水中铀的吸附剂。
3. 作为媒染剂、催化剂以及海水吸附剂。

生产方法

采用硫酸法制备偏钛酸，具体过程如下：将钛铁矿与硫酸作用生成硫酸氧钛，再经过净化、冷冻除硫酸亚铁、压滤和浓缩等步骤后，对硫酸氧钛进行水解。最后经水洗、过滤、烘干，得到偏钛酸。

反应方程式为：

• FeTiO₃ + 3H₂SO₄ → FeSO₄ + Ti(SO₄)₂ + 3H₂O
• FeTiO₃ + 2H₂SO₄ → FeSO₄ + TiOSO₄ + 2H₂O
• Ti(SO₄)₂ + H₂O → TiO₂·H₂SO₄ + H₂SO₄
• TiOSO₄ + 2H₂O → H₂TiO₃ + H₂SO₄

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  偏钛酸 生成 氧化钛(IV),金红石
  参考文献：
  名称：

  TAKABATA, KEHJ;XOMMA, ITIRO

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  titanium(IV) isopropylate 在 水 作用下， 反应 1.0h， 生成 偏钛酸
  参考文献：
  名称：

  Efficacy of photodynamic therapy using TiO2 nanoparticles doped with Zn and hypericin in the treatment of cutaneous Leishmaniasis caused by Leishmania amazonensis

  摘要：

  Since Leishmania parasites exhibit resistance outbreaks to drugs conventionally used in medical treatments, research of new antileishmanial compounds or alternative treatment therapies are essential. A focus of interest has been the implementation of light-based therapies such as photodynamic therapy, where inorganic compounds such as titanium dioxide have shown promising results as drug delivery carriers. In this work, nanoparticles of TiO2 doped with Zn (TiO2/Zn) were synthesized through solution combustion route and with hypericin (HY) in order to enhance its photodynamic activity in the visible light region. Scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy analyses showed particles of (TiO2/Zn) with sizes smaller than 20 nm and formation of aggregates smaller than 1 mu m, whilst electron diffraction spectroscopy (EDS) analysis ensured the presence of Zn in the system. The association of the TiO2/Zn with HY (TiO2/Zn-HY) was further confirmed by fluorescence spectrometry. Measurements of its cellular uptake showed the presence of smaller molecules into promastigotes after 120 min incubation. TiO2/Zn-HY showed good antileishmanial activity (EC50 of 17.5 +/- 0.2 mu g mL(-1)) and low cytotoxicity against murine macrophages (CC50 35.2 +/- 0.3 mu g mL(-1)) in the visible light (22 mW cm(-2) ; 52.8 J cm(-2)). Moreover, in the in vivo analysis, TiO2/Zn-HY decreased the parasite load of L. amazonensis - BALB/c infected mice by 43% - 58% after a combination of blue and red light presenting 22 mW cm(-2 )of intensity and 52.8 J cm(-2) of fluency delivered. All together, these data indicate a new combined system of nanoparticles associated with a photosensitizer and PDT as alternative to amphotericin B for the treatment of cutaneous leishmaniasis.

  DOI：

  10.1016/j.pdpdt.2020.101676
• 作为试剂：
  描述：

  (+)-trans-2-carene epoxide 在 偏钛酸 、 sodium acetate 作用下， 以 Petroleum ether 为溶剂， 生成 (+)-p-menthadiene-3-ol acetate
  参考文献：
  名称：

  阿育吠陀原料药的化学原理-IV：古古卢（来自commiphora mukul的树脂-4穆库洛尔的绝对立体化学

  摘要：

  穆库洛尔（一种双萜醇）的绝对立体化学是通过与西柏烯-A和（+）-顺式-哌啶醇的化学相关性建立的。- （+）的合成顺式-piperitol和（ - ） -反式从-piperitol（+） - Δ 2 -carene进行说明。Δ 2在暴露于硅胶-Carene氧化物通入顺Δ 2 -p-烯薄荷烯-1,8-二醇。

  DOI：

  10.1016/0040-4020(76)85026-0

文献信息

• Reactions of titanium oxides with water molecules. A matrix isolation FTIR and density functional study
  作者：Limin Shao、Luning Zhang、Mohua Chen、Hao Lu、Mingfei Zhou

  DOI：10.1016/s0009-2614(01)00675-3

  日期：2001.7

  Reactions of titanium dioxides with water molecules have been studied by matrix isolation infrared and density functional theoretical calculations. In solid argon, titanium dioxide molecules reacted with water to form OTi(OH)2 molecules spontaneously on annealing. The potential energy surface along the TiO2+H2O→OTi(OH)2 reaction path was calculated. Although titanium dioxide–water complex was predicted

  通过基质隔离红外和密度泛函理论计算研究了二氧化钛与水分子的反应。在固态氩气中，二氧化钛分子与水反应，在退火时自发形成OTi（OH）2分子。计算了沿着TiO 2 + H 2 O→OTi（OH）2反应路径的势能面。尽管预计二氧化钛与水的络合物是稳定的，但由于低能垒和高水解反应放热性，未观察到该络合物。还提供了形成OTi-OH 2复合物的证据。
• Metatitanic Acid Pseudomorphs after Titanyl Sulfates: Nanostructured Sorbents and Precursors for Crystalline Titania with Desired Particle Size and Shape
  作者：Mariana Klementová、Monika Motlochová、Jaroslav Boháček、Jaroslav Kupčík、Lukáš Palatinus、Eva Pližingrová、Lórant Szatmáry、Jan Šubrt

  DOI：10.1021/acs.cgd.7b01349

  日期：2017.12.6

  framework intact. The particle size and morphology of the starting hydrated titanyl sulfate is closely preserved in the pseudomorphs of amorphous metatitanic acid including such details like the layered structure of the original hydrated titanyl sulfate crystals. When annealed up to 1200 °C, the rod-like morphology of particles is retained, while the phase composition changes to anatase/rutile. The rod-like

  合成TiO 2的新方法提出了在水介质中的微棒，其起始于具有确定形态的固体水合硫酸氧钛硫酸盐晶体。该方法基于从晶体中提取硫酸根离子并将其替换为氨水溶液中的羟基，从而使Ti–O骨架保持完整的方法。起始水合硫酸氧钛硫酸盐的粒度和形态被紧密保留在无定形偏钛酸的假晶型中，包括诸如原始水合硫酸氧钛硫酸盐晶体的层状结构之类的细节。当退火至1200°C时，颗粒的棒状形态得以保留，而相组成变为锐钛矿/金红石型。偏钛酸的棒状颗粒对放射性核素具有优异的吸附性能。
• Preparation of lithium titanate nanoparticles assisted by an ion-exchange process and their electrochemical performance as anode materials for Li-ion batteries
  作者：Hye-Jin Hong、Sung-Yun Lee、Sukcheol Kwon、Byung-Su Kim、Sukeun Yoon、In-Su Park

  DOI：10.1016/j.jallcom.2021.161296

  日期：2021.12

  Spinel-structured lithium titanate (Li4Ti5O12, LTO) has received broad attention as a next-generation anode material for Li+-ion batteries because of its excellent safety and long cycle life. However, calcination at the high temperatures (>800 °C) is necessary to obtain spinel-phase LTO. This interferes the synthesis of LTO particles as nano-sized material which is advantageous for electrochemical performance. In

  尖晶石结构的钛酸锂（Li 4的Ti 5 ø 12，LTO）已收到了广泛的关注，作为锂的下一代负极材料+ -离子电池，因为它的优异的安全性和循环寿命长的。然而，在高温（> 800 °C）下煅烧是获得尖晶石相 LTO 所必需的。这会干扰 LTO 颗粒作为纳米尺寸材料的合成，这有利于电化学性能。在这项研究中，尖晶石结构的 LTO 纳米颗粒是通过离子交换过程和温和的煅烧温度 (600 ℃) 合成的。首先，通过LiOH∙H 2 O/TiO 2 的煅烧制备Li 2 TiO 3(原子比Li/Ti=2)混合物在600℃。其次，层状Li 2 TiO 3的Li +离子与HCl溶液中的H +离子部分交换，导致合成H x Li 2- x TiO 3 (0 < x < 2)。我们研究了 H/Li 比对 Li 2 TiO 3离子交换过程的影响颗粒和煅烧温度对最终产品相组成的影响。最终产品中的相由离子交换反应和随后的煅
• The induced phase transformation and oxygen vacancy relaxation in La-modified bismuth titanate ceramics
  作者：A. Q. Jiang、Z. X. Hu、L. D. Zhang

  DOI：10.1063/1.122968

  日期：1999.1.4

  were fabricated by chemical coprecipitation. As sintered at high temperature, the phase structure in powders translates into (La0.22Bi0.78)4Ti3O12 and (La0.26Bi0.74)2Ti4O11 with increasing La concentration, respectively. Dielectric and nonlinear resistivity investigations in bulk ceramics show that oxygen vacancy relaxation or defect dipole polarization contributes considerably to the dielectric permittivity

  通过化学共沉淀制备了具有各种 La 改性的 Bi2Ti2O7 纳米粉末。随着高温烧结，粉末中的相结构随着 La 浓度的增加分别转化为 (La0.22Bi0.78)4Ti3O12 和 (La0.26Bi0.74)2Ti4O11。大块陶瓷中的介电和非线性电阻率研究表明，氧空位弛豫或缺陷偶极子极化对介电常数有很大贡献，而该机制在取决于相变和温度的阈值场下被关闭。此外，X射线光电子能谱的定量分析表明，(La0.22Bi0.78)4Ti3O12陶瓷晶粒表面氧元素组成与标准比例的偏差。
• Catalytic material and method of production thereof
  申请人：The Hong Kong University of Science and Technology

  公开号：US07541012B2

  公开（公告）日：2009-06-02

  The present invention features a catalytic material which includes a metal catalyst anchored to a nano-sized crystal containing a metal oxide. Furthermore, the present invention features a method of producing the catalytic material described herein. Finally, the present invention features using the catalytic material for removing contaminants and for getting the desired products.

  本发明涉及一种催化材料，其包括固定在含有金属氧化物的纳米晶体上的金属催化剂。此外，本发明涉及一种制备上述催化材料的方法。最后，本发明涉及使用该催化材料去除污染物和获得所需产品的方法。