纳米二氧化钛粉体制备条件的探索.pdfVIP

第38 卷第5 期 当 代 化 工 Vo1.38 ，No.5 2009 年10 月 Contemporary Chemical Industry October ，2009 纳米二氧化钛粉体制备条件的探索* 阳小宇 （湖南化工职业技术学院，湖南 株洲412004） 摘 要： 以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶- 凝胶法制备纳米级二氧化钛微粒。对溶胶、凝胶形成 的不同条件进行了试验。水解时应将水用乙醇稀释再对钛酸丁酯进行水解；pH 在2～3 时产生的凝胶 较为均匀；溶剂乙醇与前驱体钛酸丁酯的用量比例n （乙醇）︰n （钛酸丁酯）=5 ︰3 较为理想；生成凝 胶的合适温度为35～40 ℃。 关 键 词： 纳米二氧化钛；溶胶- 凝胶法；制备条件 + 中图分类号： TQ 134.1 1 文献标识码： A 文章编号： 1671- 0460（2009）05- 0459- 04 溶胶是胶态颗粒在液相体系中形成稳定分 掺杂，可以有效地确定薄膜的成分及结构； 散系。凝胶是由液相介质获得形状稳定的、三维 (3) 薄膜制备所需温度低，从而能在较温和 互联的、多孔固体网络，其尺寸形状仅受容器限 条件制备出多种功能材料，对于制备那些含有易 制。 挥发组分或高温下易发生相分离的多元体系来 溶胶—凝胶合成法是一种近期发展起来的 说非常有利； 能代替高温固相合成反应来制备陶瓷、玻璃和许 (4) 很容易在各种不同形状（平板状、圆棒 多固体材料的新方法。它从金属的有机或无机化 状、圆管内壁、球状及纤维状等），不同材料（如金 合物的溶液出发，在溶液中通过化合物的加水分 属、玻璃、陶瓷、高分子材料等）的基底上制备大 解、聚合，把溶液制成溶有金属氧化物微粒子的 面积薄膜，甚至可以在粉体材料表面制备一层包 溶胶液，进一步反应生成凝胶化，再把凝胶加热， 覆膜，这是其他的传统工艺难以实现的； 可制成非晶体玻璃、多晶体陶瓷。目前，此法是制 (5) 溶胶—凝胶技术制备薄膜从纳米单元 [1] 备纳米薄膜最重要的方法之一 。 开始，在纳米尺度上进行反应，最终制备出具有 用溶胶—凝胶法制备薄膜时，通常利用金属 纳米结构特征的材料，因此又是制备纳米结构薄 醇盐或其他盐类溶解在醇、醚等有机溶剂中形成 膜材料的特殊工艺； 均匀的溶液，溶液通过水解和缩聚反应形成溶 (6) 用料省，成本较低。 胶，进一步的聚合反应经过溶胶—凝胶转变形成 纳米级二氧化钛能吸收阳光中的紫外线，在 凝胶，再经过热处理，除去凝胶中的剩余有机物 吸收阳光中的紫外线后内部电子被激发，形成活 和水分，最后形成所需要的薄膜，与其他制备薄 性氧类的超氧化物产生催化作用，使周围的氧气 [2] 膜的方法相比，这种技术有以下特点 ： 及水分子激发成极具氧化力的自由负离子，与空 (1) 工艺设备简单，不需要真空条件或其它 气中的挥发性有机物，如甲醛、氨、苯等有害物质 昂贵的设备，便于应用推广； 相遇时发生氧化反应，分解环境中有害的有机物 (2)