新型钛系材料中的层状钛基氧化物.pdf

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1、化学世界新型钛系材料中的层状钛基氧化物许磊，银敏，胡丽芳，何杰(安徽理工大学化学工程学院，安徽淮南232001)摘要：层状钛基氧化物具有钙钛矿型和纤铁矿型，是典型的阳离子层状材料。其具有良好的层间离子可交换性、可柱撑性和可剥离一组装性。通过这些性质可以构建新型材料，拓宽其应用领域。主要介绍层状钛基氧化物的基本结构，作为功能材料的性能，以及通过改性后在催化及其它领域的应用。关键词：层状钛基氧化物；结构；离子交换；剥离一组装；催化中图分类号：O614．411文献标志码：A文章编号：0367-6358(2015)11-0694—05Layered

2、Titanium—basedOxidesasNovelTitaniumMaterialsXULei，YINMin，HULi—fang，HEJie(SchoolofChemicalEngineering，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，AnhuiHuainan232001，China)Abstract：Layeredtitanium—basedoxidesaretypicalcationiclayeredmaterials，whichhavetwostructurilformssuchasperov

3、skiteandlepidocrocite．Layeredtitanium—basedoxideshavemanyexcellentproperties，suchasion—exchangeing，pillaringandexfoliation—assembly，whichcanbeusedtobuildnovelmaterialstoenlargetheapplicationfields．Thebasicstructures，theperformancesandtheapplicationsascatalystsandotherfunct

4、ionalmaterialsforlayeredtitanium—basedoxidesarediscussed．Keywords：layeredtitanium—basedoxides；structure；ion—exchange；exfoliation—assembly；catalysis随着环保意识的增强和“绿色化学”的提出，越一个独特的纳米级反应空间，同时剥离后的纳米片来越多的学者致力于开发兼顾环境效益和经济效可作为制备其它新纳米结构的基本单元。基于层状益、促使化学工业高效可持续发展的新型催化剂，层钛基氧化物的结构特征，它具有离子可

5、交换性、可柱状钛基氧化物因其较高的催化活性和选择性、回收撑和可剥离一组装等基本性质，使其在催化、光学、电利用率高、绿色环保等优点而被广泛的研究和应用。学、环保等方面都具有广泛的应用。层状钛基氧化物一般包括层状钛酸盐、具有晶格缺1层状钛基氧化物的结构特征陷的钛酸盐和层状钛铌酸盐等。这几种形式的层状层状钛酸盐是典型的阳离子层状化合物，其结钛基氧化物在结构特征上有许多共同特点，即由构通式为A2O[TiO2](A=Na、K、Li；一2，3，4，TiO(X===5，6)或其与NbO。八面体结构单元通过5，6)。其主体由Ti和O形成的八面体或五面体通共

6、边或共角堆积而成的二维层板纵向有序堆积成三过共角、共边或共面构成互相平行的单元层，即通常维晶体结构，层间原子以静电作用力结合。层状钛所说的层板，层板带有负电荷；层间存在着可移动与基氧化物特有的层状结构，为许多化学反应提供了可交换的金属阳离子，如K，Na，Li，Cs等离收稿日期：2014—12—27；修回日期：2015—04—17基金项目：国家自然科学基金项目(21271008)作者简介：许磊(1990一)，男，安徽阜阳人，硕士生，主要从事复合氧化物功能材料及其环境催化方面的研究。Email：1289345347@qqcorn。*联系人：E—

7、mail：ihe@aust．edu．cn。第11期化学世界可以在夹层空间中进行，从而有可能控制插入分子3．2特殊材料应用的取向、粒度或聚集尺寸。最终通过主客体间的协3．2．1电池材料同作用，有效抑制光生电子e与光致空穴h间复合层状钛基氧化物用于锂离子电池材料具有比能反应的发生，使其各自的化学、物理性质得到改变，量高、循环寿命长、安全和对环境污染小等优点，是从而展现出较单纯主、客体而言更为丰富的光催化目前商品化锂离子电池所用碳负极材料的理想替代性能。另外，层状钛基氧化物与金属氧化物的复合材料。同时，层状钛基氧化物易于制备成各种形态催化剂，可在

8、可见光条件下实现光催化反应，这避免和结构的纳米材料，为进一步提高其高倍率充放电了TiO。只在紫外光区域响应，无法在自然光下应性能提供了有利保证。其中零应变材料LiTiO。用的弊端