二氧化钛介孔材料的制备

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1、化工进展2009年第28卷第3期CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS·453·研究开发二氧化钛介孔材料的制备1,221黄靓，李俊，王军12（东华大学环境科学与工程学院，上海200051；上海应用技术学院化工系，上海200233）摘要：基于溶胶-凝胶过程，以十六烷基溴化铵为模板剂，合成了TiO2以及V/Ce/F-TiO2介孔材料。利用XRD、Ｎ２吸附、TEM、TG-DTA和UV-VisDRS等手段表征了材料的晶相组成、晶粒尺寸、介孔结构、热稳定性及吸光性能。通过系统研究表明，延长凝胶时间和优化陈化工艺可以得到Ti

2、O2介孔材料。TiO2和V/Ce/F/TiO22的平均孔径为3.1～5.1nm，最大比表面积可达189m/g。焙烧温度大于450℃脱除模板剂时可引起孔道的塌陷，而掺杂V/Ce/F后可稳定材料的介孔结构。相对于纯TiO2光催化剂，掺杂V/F的TiO2吸光带边红移至可见光区。关键词：介孔TiO2；溶胶-凝胶；陈化时间；陈化温度；掺杂中图分类号：O643文献标识码：A文章编号：1000–6613（2009）03–0453–05SynthesisandcharacterizationofTiO2mesoporousmaterials1,221HANGLian

3、g，LIJun，WANGJun12(InstituteofEnvironmentScienceandEngineering，DonghuaUniversity，Shanghai200051，China;DepartmentofChemicalEngineering，ShanghaiInstituteofTechnology，Shanghai200233，China)Abstract：Usingcationicsurfactantcetyltrimethylammoniumbromide（CTAB）asthetemplate，TiO2andV/Ce/F

4、-TiO2mesoporousmaterialsweresynthesizedbysol-gelmethodandcharacterizedbyX-raypowderdiffractometry(XRD)，N2absorptiometry，transmissionelectronmicroscope(TEM)，thermalanalyses(TG-DTA)andUV-VisDRS．Bysystematicallystudyingtheinfluenceofthesynthesisparameterssuchasgellingtime，agingtem

5、peratureandtime，theoptimalconditionsforreproducible2－1synthesisofmesoporoustitaniawereestablished.Specificareaupto189m·gwasobtainedwithaverageporesizeintherangeof3.1—5.1nm.ThemesoporousstructureofpureTiO2couldbedestroyedbyremovaloftemplateatacalcinationtemperatureof450℃.However

6、，themesoporousstructureofV/Ce/F-TiO2whichremovedtemplatebycalcinationwasretaine，whichsuggeststhatthemesoporousstructurecanbestabilizedbythedopedions.ShiftoftheadsorptionedgetovisiblelightwasfoundforthedopedmesoprousTiO2.Keywords：TiO2mesoporousmaterials；sol-gel；agingtime；agingte

7、mperature；doping近年来，利用模板剂自组装法已成功地合成了构更利于反应物和产物的扩散。合成介孔的方法有[1,3－4,6,10]TiO2介孔分子筛，且TiO2介孔分子筛由于其规则水热合成、溶胶-凝胶法（sol-gel法）等。的孔道结构以及良好的吸附性能而具有非孔性TiO2纳米材料所没有的优异性能。因为介孔结构收稿日期：2008–10–17；修改稿日期：2008–12–02。的高比表面积增加了表面吸附的水和羟基，可与催基金项目：上海市科委重点基金（06JC14095）及上海市教委基金（06-OZ-003）联合资助项目。化剂表面光激发的空穴反

8、应产生羟基自由基，而羟第一作者简介：黄靓（1983—），女，硕士研究生。联系人：李俊。基自由基是降解有机物的