超声化学法制备纳米二氧化钛.pdfVIP

维普资讯 第 8卷 第 4期 中 国 粉 体 技 术 Vo1．8NO 4 2002年8月 ChinaPowderScienceandTechnology August 2002 ：整 爱鼗嚣鼗谚 餐：藐 0：i≮妻0蠢磐≤一煞 二 l ： J_ 量 ≥j毒≥ ji| j i．-． j二一 ， _r．__ |J ．． 国伟林 ，王西奎 ，宋广智 (1．济南大学化学与环境工程学院，山东 济南 250023； 2．中国科学院理化技术研究中心，北京 100085) 摘 要：二氧化钛因其优 良的光催化性能在环境保护方面得 温度变化率高达 10 K／s。这就为在一般条件下难 到广泛的关注和应用。本文研究 了利用超声化学方法制备 以实现的化学反应提供 了一种非常特殊的物理化学 纳米二氧化钛的反应条件和影响因素。结果表 明在超声波 环境。另一方面，由于高压存在导致的冲击波和微 作用下，钛酸四异丁酯、TIC14在温和条件下水解即可得到纳 射流现象，在液 一固体系中起到了很好的冲击作用， 米二氧化钛。以钛酸四异丁酯为前驱体 时，80℃时得到锐 特别是导致分子问强烈 的相互碰撞和聚集 ，对 固体 钛矿型纳米二氧化钛，而 以TiCI4为前驱体时，得到纯的金 表面形态、表面组成都有极为重要的作用。 目前人 红石型二氧化钛 。 关键词：超声化学 ；纳米二氧化钛 ；制备 们利用超声法制备无定形金属、氧化物、聚合物以及 中图分类号 ：，飓383 文献标识码 ：A 生物材料等均取得 良好的效果 J。 文章编号：1008—5548(2002)04—0022一O2 本文 中研究了利用超声化学方法制备出纳米二 氧化钛的反应条件和影响因素，结果表明，在水溶液 二氧化钛是一种有着广泛用途的半导体材料。 中可以得到分散性较好的纳米 晶。超声处理可以加 纳米二氧化钛 由于其在可见光 区域有较强 的反射能 速晶体的转化，并且晶相的形成与前驱体、温度和溶 力而又能吸收紫外光，广泛用于高档颜料、化妆品和 液酸碱性等因素有关。 光催化剂；由于其优 良的催化性能，可以用于空气净 1 实验部分 人 、污水处理 以及 除臭杀菌。二氧化钛纳米颗粒膜 具有超亲水性、亲油性，可 以制成又防雾、防晕和 自 在反应器 中加人 50mL去离子水 ，超声处理 净化玻璃，因此，纳米二氧化钛在环境保护方面有很 10min后 ，滴加前驱体 5mL，继续超声处理 3h，最 好的应用前景，其制备和性能的研究已成为倍受人 后溶液温度可达到 80℃ ，离心分离沉淀 ，分别用去 们关注的研究热点。纳米二氧化钛的制备方法有水 离子水洗涤二次和 乙醇洗涤一次 ，真空干燥过夜可 热法、溶胶 一凝胶法、气相法 、化学沉淀法和微乳液 得纳米二氧化钛 。图 1为反应器示意图。 法等，目前常用醇盐为前驱体，用酸或碱作催化剂， 2 结果与讨论 首先得到干凝胶 ，尔后在高温下进行煅烧 ，得到锐钛 矿或金红石型二氧化钛 。由于在制备过程 中，需要 钛酸 四异丁酯 、TiCla等前驱体在水相发生水 高温煅烧 ，颗粒容易长大，且 团聚严重，无法得到分 散 良好的纳米颗粒 。 近几年来 ，超声化学在材料制备 、催化反应 、环 境治理等领域 的应用引起人们 的极大关注…1。超 声波引起 的化学效应 ，主要是有共空化效应引起 的_2J，即：液体 中气泡的形