[纳米二氧化钛的制备及性质实验.doc

南京信息工程大学 综合化学实验报告 学院：环境科学与工程学院 专业： 08应用化学 姓名： 章翔宇 潘婷 袁成 钱勇 2010年6月25号 纳米二氧化钛的制备及性质实验 实验目的 熟悉溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛的方法及相关操作； 理解二氧化钛吸附实验的原理和操作； 掌握数据处理的方法 溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛 2.1 需要的仪器 恒压漏斗、茄行烧瓶、量筒、移液管、铁架台、磁力搅拌、磁子、冷凝管、 温度计、 烘箱、研钵 2.2 需要的试剂 钛酸丁酯 异丙醇 浓硝酸 蒸馏水 2.3 实验步骤 50ml钛酸丁酯溶16ml的异丙醇中，摇匀（在恒压漏斗中进行） 得到溶液A 取200ml 的蒸馏水 ，加入0.32 ml 的浓硝酸，摇匀（在茄行烧瓶中进行），得到溶液B 将烧瓶固定在铁架台上，进行磁力搅拌，将溶液A 逐滴滴加至溶液B中，使两溶液缓慢接触，并进行水解反应，得到溶液C 溶液C室温回流，记载下当时的室温 回流分若干天进行，保证回流时间不少于48小时，得到溶液D 蒸干方式：将溶液D进行水浴加热85度并不断搅拌 将水分蒸发干，得E 将E放入烘箱100烘干 研磨至粉末状； 2.4 实验结果 回流分4天进行，总计回流时间50小时，室温为15℃。 2、经研磨，得到白色细粉末状固体。称量得二氧化钛质量为11.233g,理论产量不小于11.785g，损失为产品转移过程中损失。 纳米二氧化钛性质实验 3.1 二氧化钛吸附试验 1、仪器：烧杯（500mL），容量瓶（1000mL），样品瓶（6个），电子天平，磨口瓶，超 声波清洗机，玻璃注射器，过滤器，分光光度计 2、试剂：二氧化钛粉末，染料X-3B（分子量615），蒸馏水 3、实验步骤： 用电子天平称取60mg染料，配成1000mL的60mg/L溶液（避光保存）。 将烧杯润洗后，倒入100ml染料溶液，再倒入称量好的50mg的二氧化钛粉末。 静置后置于超声波清洗机中（70℃超声40分钟，注意避光）。剩余原液取样保存编 号。 超声结束后，用玻璃注射器套过滤器取液体样于样品瓶中，编号避光保存。 重复上述方法配制浓度为50、30、18、15、20、10的有色溶液，并完成吸附、 超声和取样。 收集好7个样品瓶和7瓶原液做分光光度实验（波长λ=525nm） 测未吸附的原液样品不同浓度对应的吸光度A； 根据吸光度值坐A--c0标准曲线。 C0（mg/L） 0 10 12 15 18 30 50 60 A 0 0.203 0.251 0.255 0.335 0.551 0.940 1.130 绘制标准曲线： 曲线拟合结果： A=0.01872c+0.00194 R=0.99807 将吸附之后的样品有低浓度到高浓度顺序做分光光度实验，得到对应吸光度； 将吸光度值代入标准曲线中求的浓度值并化为mol/L单位，计算出吸附量 n=c0-c，将n与c0取倒数列于表格中； 作1/n—1/c吸附等温曲线，并拟合，分析。 A0 1.13 0.94 0.551 0.335 0.255 0.251 0.203 A 0.886 0.71 0.357 0.189 0.143 0.21 0.152 C0/(*10-5mol/L) 9.80 8.15 4.77 2.89 2.20 2.16 1.75 C/(*10-5mol/L) 7.68 6.15 3.08 1.62 1.23 1.81 1.30 n/(*10-6mol) 2.12 2.00 1.69 1.27 0.97 0.36 0.44 1/C0 0.10 0.12 0.21 0.35 0.45 0.46 0.57 1/n 0.47 0.50 0.59 0.79 1.03 2.81 2.26 考虑到低浓度区的吸附误差，对前五点进行拟合： 拟合结果1/n=1.53344*1/c+0.29877 R=0.96758 由表面吸附率： 可得： 根据曲线可知：1/nT=0.2988, 1/knT=1.533，可得k=0.1948。 得到表面吸附率为： C0/(*10-5) 9.80 8.15 4.77 2.89 2.20 θ（表面吸附率） 0.66 0.62 0.49 0.36 0.30 3.2 二氧化钛光催化实验 利用实验3.1中配制好的染料溶液，检测