资源描述：
《tio2／层状矿物复合材料的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、TiO2／层状矿物复合材料的研究进展?134?材料导报2007年6月第21卷第6期TiO2/层状矿物复合材料的研究进展王海东,汤育才,张海,李海亮(中南大学无机材料系,长沙410083)摘要综述了国内外在纳米Ti02/层状硅酸盐矿物系列复合材料领域的研究动态,重点介绍了目前材料制备过程中混合加热,水解一沉淀和溶胶一~g0t~(sol-ge1)法3种常见的固载技术以及离子掺杂等表面修饰手段.同时对该领域今后的研究方向进行了展望:在保持复合材料优良光催化性的前提下,对制备技术和修饰手段进行创新和改进,并进一步研究了材料失活机理.关键
2、词TiO2复合材料层状硅酸盐矿物固载化表面修饰ProgressinResearchonTiO5/LayerMineralCompositeWANGHaidong,TANGYucai,ZHANGHai,LIHailiang(DepartmentofInorganicMaterials,CentralSouthUniversity,Changsha410083)AbstractTheresearchdevelopmentsofnano-titania/layersilicamineralcompositeathomeandabroa
3、daresummarized.Threekindsofcommonimmobilizationtechniquessuchasthermaltreatmentofthemixture.hydrolyza—tion-precipitationandsol-gelmethodandusingiondopingtechniqueforsurfacemodificationsinthepreparationofthematerialinrecentyearsaremainlyintroduced.Atthesametime,resear
4、chdirectionsintheareaarepredictedthatun—dertheconditionofholdingexcellentphotocatalytic,themeansofpreparationandmodificationcanbeinnovatedandimproved.andthedeactivationmechanismofthematerialcanbefurtherinvestigated.Keywordstitaniacomposite,layersilicamineral,immobili
5、zation,surfacemodification0引言自从1972年日本科学家Fujishma和Honda发现Ti02光表面能发生水的持续氧化还原特性以来,Ti02光催化技术得到了广泛应用.在污水处理,空气净化,抗菌陶瓷和有机合成等领域,人们都作了大量研究并取得了许多成果.Ti02化学性能优良,化学稳定性好,无毒无腐蚀,成本低,使用寿命较长,是目前公认的最有效和使用最广泛的光催化剂.但以下两个主要问题尚待研究:(1)光催化剂与废水形成悬浮液,导致Ti02粉末与水分离困难,对可溶性超细粉末的分离回收则更加困难;(2)纳米二氧化
6、钛粉体具有巨大的比表面积,易产生颗粒团聚,降低了光催化的有效性能.上述问题的存在极大地限制了二氧化钛在工业上的应用,使得大部分实验成果尚停留在实验室阶段而未得到广泛利用.因此,从蒙脱粘土载体,固载化技术及其表面修饰手段等几个方面着手以解决Ti02的固载问题具有重要的意义.1载体材料目前研究中的载体材料多种多样,主要包括金属,硅胶,玻璃,陶瓷,分子筛以及天然层状矿物等口].这些材料大都具有比表面积较大,吸附性能良好的特点,有利于二氧化钛的附着和发挥光催化作用.不同基体负载的Ti02,其负载量和光催化活性各不相同.在玻璃纤维,多孔硅
7、胶和分子筛等对纳米Ti02的固定中,对比研究表明:玻璃纤维的负载量最大,多孔硅胶次之,负载量最少的是分子筛[3].研究还表明不同负载的Ti02膜具有不同的光催化活性,由苯甲酰胺的光催化降解速率可以确定各Ti02膜的活性次序:TiOz/钛片>Ti02/釉面瓷砖>Ti02/玻璃>Ti02/铜片_4j.由此可见,选择一种既可使Ti02有效负载,又能保证其光催化活性基本不受影响的载体材料是非常重要的.层状硅酸盐矿物如蒙脱石具有较大的比表面积和良好的吸附性能,可作为一种适合的光催化剂载体.蒙脱石的硅酸盐层间存在着中和层间
8、负电荷的M,ca,这些离子可与钛离子进行交换.经过一定的处理,Ti02像柱子一样嵌在粘土结构层间,联结并撑开两个邻近的硅酸盐层,形成所谓的柱撑材料.钛柱撑蒙脱石是一种由可交换聚合羟基钛阳离子插入蒙脱石结构层间而形成的,具有平行二维孔道的"层柱状"结构的新型矿物材
