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《低温制备锐钛矿结构的纳米TiO_2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第22卷第3期材料科学与工程学报总第89期Vol122No13JournalofMaterialsScience&EngineeringJun.2004文章编号:10042793X(2004)0320328205低温制备锐钛矿结构的纳米TiO21211张霞,赵岩,张彩碚,张志强(11东北大学理学院,辽宁沈阳110004;21中国科学院金属研究所,辽宁沈阳110016)=摘要>提出一种简单的、低温下制备锐钛矿结构纳米TiO2的方法,将钛酸四丁酯在70e水中快速水解,然后在70e下陈化48小时,直接得到锐钛矿结构的纳米TiO2粉。探讨了反应条件的变化对TiO2粉结构的影响。表面活性剂的加入有助于
2、提高其分散性,并对TiO2粉的形貌产生影响。在油酸作用下,得到了纺锤形TiO2颗粒;在AOT的作用下得到高度分散的球形TiO2颗粒。在对罗丹明B水溶液的光催化降解反应中,TiO2粉显示较好的光催化活性,球形TiO2粉在1小时内对罗丹明B的催化降解接近100%。=关键词>表面活性剂;锐钛矿;二氧化钛;光催化中图分类号:TF12文献标识码:ASynthesisofNano2TiO2withAnataseStructureatLowTemperature1211ZHANGXia,ZHAOYan,ZHANGCai2bei,ZHANGZhi2qiang(11SchoolofScience,Northe
3、asternUniversity,Shenyang110004,China;21InstituteofMetalResearch,ChineseAcademyofScience,Shenyang110016,China)=Abstract>Anewmethodtosynthesizenano2TiO2powderswithanatasestructureatlowtemperaturewasreported.Firstly,Tetrabutyltitanate(TBOT)washydrolyzedinwaterat70e,thenthesolutionwasagedat70efor2days
4、,afterthatwell2dispersedsphericalandspindlenano2TiO2powderswithanatasestructurewereobtained.Theeffectsofvariousreactparametersontheprocesshavebeeninvestigated.Thesurfactantswerefoundtobehelpfulforwell2dispersityanddifferentmorphologyofTiO2powders.TheTiO2powdersshowedbettercatalyticpropertyandRhodam
5、ineBwasdegradednearly100%in1hour.=Keywords>surfactant;anatase;titania;photocatalysis[7]K.I.Gnanasekar等将异丙醇钛室温水解,得到的TiO21引言溶胶在85e下陈化,得到锐钛矿的TiO2,没有对其光催化[8]性能进行评价。MarkusNiederberger等将TiCl4溶于氯苄[1]自从1972年,A.Fujishima等发现受辐射的TiO2表面中,在40e陈化7~14天得到锐钛矿结构TiO2。唐子龙能发生对水的持续氧化、还原反应以来,人们对于纳米TiO2等[9]将钛酸四丁酯在40~50e下水
6、解得到锐钛矿的TiO2,的制备及其光催化性能研究投入了大量的工作。大量研究但晶化程度不高。表明,锐钛矿结构的纳米TiO2显示出优异的光催化活我们将钛酸四丁酯(TBOT)在70e水解,在70e陈化48[2,3]性。目前合成纳米TiO2的化学方法主要有溶胶2凝胶小时,不经热处理,一步直接得到锐钛矿结构TiO2纳米粉。法、水热法等。在用溶胶2凝胶法制备TiO2的过程中,从溶研究了水溶液的酸碱度、不同表面活性剂对TiO2纳米晶体胶体系中直接得到的TiO2粉通常为无定形态,要想得到光结构、形貌的影响。探讨了纺锤形TiO2的形成过程,并对催化活性较高的锐钛矿结构,必须进行热处理,而热处理过TiO2粉的光
7、催化活性进行了评价。本方法简便,反应周期[4,5]程常引起纳米TiO2颗粒的长大。水热法制备锐钛矿短,对设备的要求低,得到的TiO2粉的晶化程度较高,且颗TiO2粉,常需将反应体系在高压反应釜中保温若干时间,反粒小(可小到5nm)、分散性好。[6]应时间较长,设备复杂,成本高。因此,发展纳米TiO2的低温制备方法成为近几年的研究热点。收稿日期:2003208216;修订日期:2003210228基金项目:国家
