tio2的制备方法综述

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1、纳米TiO2的制备方法综述纳米二氧化钛是一种新型的无机材料,粒径在10nm〜50nm，具有粒径小、比表面积大、磁性强、光催化、吸收性能好,吸收紫外线能力强，表面活性大、热导性好、分散性好、所制悬浮液稳定、对人体无毒、价格低廉等优点，故其在诸多半导体光催化剂中脱颖而出，极用领域至今已遍及有机废水的降解、重金属离子的还原、空气净化、杀菌、防雾等众多方面。由于其独特的性能和广泛的用途，纳米二氧化钦受到了国内外科学界的高度重视。H前，纳米二氧化钦的制备根据反应物的相态，可以分为固相法、气相法和液相法，其中液相法是比较常用的一种制备方

2、法同相法合成纳米二氧化钛是利用热分解或同相一固相的变化来进行的。基础的同相法是钛或钛的氧化物按一定的比例充分混合，研磨后进行煆烧，通过发生固相反应直接制得纳米打02粉体，或者是再次粉碎得到TiO2纳米粉体。同相法主要包括热分解法，同相反应法，火花放电法等。同相法的主要优点是：经济，工艺过程和设备简单，但是耗能较大；由于同相反应反应不充分，因此产物的纯度不能得到很好的保证；此外由于同相法一般需要高温锻烧，得到的产物一般粒度大且分布不均匀。因此，同相法只适用于对产品纯度和粒度要求不高的情况。气相法指直接利用气体或者通过各种手段将

3、物质变为气体，使之在气体状态下发生物理或化学反应，敁后在冷却过程中凝聚长大形成纳米TiO2的方法。用气相法制备的二氧化钛纳米粒子具存粒度细、化学活性高、粒子呈球形、单分散性好、凝聚粒子少、可见光透过性好、吸收紫外线的能力强等特点，易于工业放大，实现连续生产。冃前常见的方法有气相合成法和气相沉积法。气相合成法是一种传统的方法。其生产原理如下：Ti+2Cl2=TiCl4TiCl4+2H2+0尸TiO2+4HClt与其他方法相比，气相氢氧焰水解法［1］有以下优点：原料TiCh获得容易，产品无需粉碎，生成的例子凝聚少，纯度高，粒度小

4、，且粒度分布均匀。化学气相沉积法是非常重要的表面改性方法。魏培海［2］等人以120QCTi(0C4H9)4带入TiOi应器，将一定量的氮气通入其中其中鼓泡，并作为载气将Ti(0C4H9)4带入TiO2反应器，同时将一定的队通入反极器，皮用金属气相沉积的方法沉积no2薄膜。当基底物质维持在400°C时，在基底表面发生下列反应：Ti(0C.1H9)4(g)+240尸Ti02+16C02(g)+18H20(g)曹亚安等［3:报道了应用等离子法化学气相沉积的方法制备了以02纳米离子薄膜，采用OdQTiCh为反应前体，在IT0表面沉积

5、了TiO2纳米薄膜。化学气相沉积法得到的薄膜品质优良，但是该方法的镀膜设备相对复杂，并且需要严格控制基底的温度，因为TiO2薄膜的形态随基底温度的改变而改变。［4］液相法是指在反应后形成的溶液中，通过各种手段使溶液和溶剂分离，溶质形成大小一定的颗粒，再经热处理后得到纳米粉体的方法。液相法制备纳米二氧化钛的方法大致有：沉淀法、溶胶-凝胶法、水解法、水热法、沉淀法是指在可溶性钛盐溶液中加入沉淀剂，促使其发生水解反应生成不溶性的氢氧化物或碱式盐沉淀，沉淀经分离洗涤后加热分解或脱水，即可得到纳米TiO2粉体。沉淀法使用的钦盐一般是㈧

6、氯化钛、硫酸氧钛或硫酸钛等，原料便宜易得。沉淀法操作简单易行，对设备要求也不高，但是产品的粒度难以控制，IL极易一如杂质，所得产品纯度也不高。为得到粒径小、粒度分布均匀、纯度高的纳米微粒，多采用均匀沉淀法进行制备。均匀沉淀法［5］是利用某一化学反应使溶液中的构晶离子巾溶液中缓慢、均匀地释放出来。最常用的沉淀剂是尿素。西北大学的雷闫盈等人［6］以硫酸法钛白生产的中阆产品硫酸氧钛为原料，以尿素为沉淀剂，采用均匀沉淀法制备纳米二氧化钛，反应时间2h，反应温度为120°C。所得纳米微粒的粒径为30nm〜80nm。并讨论了反应温度、反

7、应时间、反应物配比、反应物浓度对产品收率的影响.溶胶-凝胶法以钛醇盐为原料，将钛醇盐溶于有机溶剂中，通过加入蒸馏水或酸溶液使醇盐水解，形成溶胶，溶胶凝化处理后得到凝胶，再经干燥和煆烧，即得超细二氧化钛粉体。溶胶-凝胶法制备的纳米Ti02具有纯度高、化学均匀性好、活性大、颗粒细小、粒径分布较窄及合成温度低等特点。尤其可以制备传统方法所不能或难制备的产物，而IL反应物种类多，过程易控制。但是由于要以钛醇盐为原料，又要加入大量的有机试剂，因此成本高，同时巾于凝胶的生成，有机试剂不易逸出，干燥、烧结过程易产生碳污染17］。吴腊英［8

8、］以叫氯化钛为钛源，对分散剂在溶胶-凝胶法制备中的影响进行了研究，发现采用十二烷基磺酸钠为分散剂可制备出分散性良好、粒径为63nm的纳米二氧化钦。而以稀土La为分散剂，可形成更小的纳米二氧化钛粒子。姜国伟等［9］人在溶胶一凝胶法的的干燥过程中采用了超临界干燥法，并采用正交设计法研究了反应的