以乙酸锂和钛酸丁酯为锂源和钛源, 十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为软模板, 采用溶胶-凝胶法, 通过焙烧得到添加CTAB的锂钛化合物(Li4Ti5O12), 经过盐酸酸洗, 制备出锂钛离子筛(H4Ti5O12, HTO)。经过热重分析(TG-DTG)、X射线(XRD)、扫描电镜(SEM)、接触角及性能测试, 考察了锂钛离子筛的晶相、形貌及时间对吸附容量的影响。对比CTAB的加入量, 0.1 g的CTAB的离子筛前驱体杂质更少, 晶相比较纯。HTO准二级动力学相关系数R2(0.997 24)大于准一级动力学相关系数R2(0.984 35), 该吸附过程符合化学吸附。HTO在Li+溶液中24 h的吸附容量达到24.44 mg/g, 经过8次吸附脱附后, 吸附容量仍保持在23.68 mg/g, 仅降低3.1%。因此, HTO有良好的循环吸附性能和稳定性, 具有很广阔的市场前景。

制备了Ti4+掺杂硼硅酸盐玻璃, 根据玻璃样品的差热分析(DTA)进行微晶化处理, 测试了Ti4+掺杂硼硅酸盐微晶玻璃的X射线衍射(XRD)谱、透射电镜(TEM)图像、吸收光谱和发射光谱。根据Scherrer公式计算了BaYF5微晶的平均晶粒尺寸并与TEM图像进行比对。在紫外光激发下, 观察到Ti4+掺杂BaYF5硼硅酸盐微晶玻璃强烈的宽带发光(300～800 nm), 对应于Ti4+(3d0)-O2-(2s2 3p6)的电荷迁移跃迁, 与未经热处理玻璃样品相比, 微晶玻璃的发光强度增强。通过优化热处理温度和掺杂浓度, 得到了紫外光激发下发白光的Ti4+掺杂BaYF5 硼硅酸盐玻璃, 对应的色坐标为 (0.261,0.351)。

制备了宽带发光的Ti4+掺杂SiO2-Al2O3-ZnO-K2CO3 微晶玻璃。测试了微晶玻璃的X射线衍射谱、激发光谱和荧光光谱。研究发现,X射线衍射谱表明了玻璃基质中存在β-Zn2SiO4纳米晶粒，计算得到750 ℃处理2 h的β-Zn2SiO4晶粒大小约为25 nm。在紫外光激发下，观察到强烈的宽带发光(350～650 nm)，为Ti4+的(3d0)-O2-(2s2 3p6)的电荷迁移跃迁所导致的发光。与原始玻璃相比，热处理后微晶玻璃的发光明显增强，750 ℃处理2 h对应的色坐标为 (0.242，0.363)接近白光。研究结果表明Ti4+掺杂的SiO2-Al2O3-ZnO-K2CO3微晶玻璃是一种潜在的LED基质材料。