纳米TiO2的制备及其改性和应用研究进展

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1、第21卷第2期化学研究中国科技核心期刊2010年3月CHEMICAIRESEARCHhxyj@henu．edu．en纳米TiO2的制备及其改性和应用研究进展王勇，张艳，赵亚伟，朱旭辉，徐宝龙(烟台大学光电信息科学技术学院，山东烟台264005)摘要：简要介绍了Ti()2纳米材料的制备、改性方法及其应用；其制备方法包括气相法和液相法，液相法又包括溶胶一凝胶法、水热／溶剂热法、液相沉积法和微乳液法；其改性主要包括贵金属沉积、离子掺杂、染料敏化和半导体复合其应用领域则主要包括光催化、光伏电池和光解水．关键词：二氧化钛；纳米材料；制备；改性；应用；

2、综述中图分类号：TQ134．1文献标识码：A文章编号：1008—1011(2010)02—0094—06AdvancesonPreparation，ModificationandApplication0fNanosizedTi02WANGYong，ZHANGYan，ZHAOYa-wei，ZHUXu—hui，XUBao—long(SchoolofScienceattdTechnology／orOptoElectronicInformation，YantaiUniversity，Yantai26405，Shandong．Chinn)Abstra

3、ct：Areviewisgivenaboutpreparations，modificationandapplicationofnanosizedTiO．Itispointedoutthatthepreparationmethodsmainlyincludegas——phaseandliquidphasemeth——ods，andliquidphasemethodcanbeclassifiedintosolgelmethod，hydrotherma1／solvotherma1method，liquidphasedepositionmethod

4、andmicro—emulsionmethod．Themaormodificationmethodsincludedepositionofpreciousmetal，iondoping，dyesensitizationandsemiconductorcompounding．Andthemajorapplicationfieldsincludephotocatalysis，photovoltaicce11andSO-larwatersplitting．Keywords：titaniumdioxide；nanomaterial；preparat

5、ion；modification；application；reviewTiOz俗称钛白粉，无毒、无味、无刺激性，热稳定性女乇，且原料来源广泛易得．它有三种晶型：板钛矿、锐钛矿和金红石型．TiO最早用来做涂料．自从1972年Fujishima等⋯发现用TiO。电极光催化分解水现象之后，TiOz纳米材料的研究受到了极大的关注．包括纳米颗粒、纳米棒、纳米线和纳米管在内的TiO纳米材料的性质、制备和改性方法及其在光催化、光伏电池、光电化学电池等领域的应用得到了广泛的研究．1TiOz纳米材料的制备方法TiO2纳米材料的制备方法很多，大体可以分为气相法

6、和液相法．1．1气相法TiOz纳米材料的气相合成主要是在化学技术和物理技术上发展起来的．由于反应温度高，气相法具有成核速度快、产品结晶度高、纯度高、生成粒子团聚少、粒径易控制等优点．气相法可以合成各种形貌的TiOz薄膜或粉体：纳米棒、纳米管、纳米带等．最常使用的气相法是高温溅射沉积法(SPD)．Ahonen等E3；用钛醇盐做前驱体，采用SPD法合成了TiO纳米粉体和薄膜．其他的气相制备技术包括：直流电溅射法、高频收稿日期：2009一l103．作者简介：王勇(1984一)，男，硕士生，研究方向是先进光电功能材料．E-111awangyong·

7、00001@163．con1．第2期王勇等：纳米TiO的制备及其改性和应用研究进展无线电溅射法、分子束取向生长法和等离子体法等．1．2液相法目前制备TiO纳米材料应用最广泛的方法是各种前驱体的液相合成法．这种方法的优点是：原料来源广泛、成本较低、设备简单、便于大规模生产．但是产品粒子的均匀性差，在干燥和煅烧过程中易发生团聚．应用最普遍的液相制备方法包括溶胶一凝胶法和水热／溶剂热方法、液相沉积法和微乳液法．1．2．1溶胶一凝胶法溶胶一凝胶法是制备薄膜和粉体时最常使用的方法．在溶胶一凝胶过程中，含钛前驱体经过水解和浓缩形成TiOz无机结构．使用

8、最广泛的前驱体是Ti(OEt)、Ti(PrO)、Ti(n-BuO)、Ti(SO)和TiCI．为了得到结晶度较高的TiO，一般需要将水解产物做煅烧处理．Li等_4采用溶胶凝胶法制备