本工作采用溶胶-凝胶法分别制备了不同含量Zn²⁺掺杂的TiO₂凝胶、和不同含量稀土La³⁺、Ce³⁺掺杂的TiO₂/ZnO复合凝胶,利用TG-DTA、XRD测试技术,对Zn²⁺掺杂TiO₂凝胶的相变过程,稀土La³⁺/Ce³⁺掺杂TiO₂/ZnO复合凝胶的相变过程进行研究,对锐钛矿相相对含量和晶粒粒度进行分析。试验结果表明,纯TiO₂凝胶在400℃左右发生非晶态向锐钛矿相的转变,500℃左右发生锐钛矿向金红石相的转变;Zn²⁺掺杂后抑制了TiO₂凝胶向锐钛矿相的转变,抑制了锐钛矿向金红石的转变,使相变温度升高,同时Zn²⁺掺杂后抑制了锐钛矿相晶粒的长大,当延长保温时间时,Zn²⁺掺杂会促进锐钛矿向金红石的转变,使金红石的形成温度降低;Ce³⁺掺杂TiO₂/ZnO复合凝胶后,促进了凝胶向锐钛矿相的转变,同时又抑制锐钛矿向金红石的转变,抑制锐钛矿晶粒的长大,使得二氧化钛晶粒得到了细化。La³⁺掺杂TiO₂/ZnO复合凝胶后,同样促进了凝胶向锐钛矿相的转变,烧结温度为500℃、600℃时,抑制锐钛矿向金红石的转变;烧结温度为700℃时,La³⁺掺杂对锐钛矿向金红石转变的影响为先促进后抑制,说明稀土离子掺杂量不同时会对二氧化钛基复合凝胶的相变产生不同的影响。稀土掺杂对TiO₂晶型发育和晶型转变存在着双重作用,当掺杂量较少时,稀土掺杂离子可进入TiO₂晶格产生氧空缺,从而有利于TiO₂晶型发育和晶型转变;但当稀土离子掺杂浓度过高时,一方面可能因掺杂离子进入晶格而产生晶格畸变,积累应变能阻碍晶型发育和晶型转变,另一方面过量稀土掺杂会使形成的稀土氧化物包覆TiO₂晶粒,从而抑制TiO₂的晶型发育和晶型转变并致使稀土掺杂TiO₂比表面积下降,晶粒尺寸增大;因此,稀土掺杂量不同时会对TiO₂相变产生不同的影响。