- 1、本文档共14页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
二氧化钛的备方法
纳米 !#$光催化剂的制备方法
方世杰
徐明霞
(天津大学材料学院,天津
%’$)
摘
要
介绍了二氧化钛粉体和薄膜的制备技术,比较了各种方法的优缺点。其中对液相法作
了较为全面的介绍。
关键词
纳米 !#$催化剂
气相法
液相法
国家自然科学基金资助项目((’$)*);天津市自然科学基金资助()%+%,)))
作者简介:方世杰()-’+ . ),男,硕士/
)
引言
纳米 !#$光催化剂是一种新型的并且正在
迅速发展的高效光谱催化剂,成为近年来环保技
术中的一个研究热点。一种良好的催化剂必须具
有很大的催化表面,并且有很高的光子利用率。
当 !#$达到纳米时,会表现出更优良的光催化降
解性能。关于纳米 !#$的制备技术已有很多论
述,本文试图对近年来纳米二氧化钛的制备技术
作一个综述。
$
!#$纳米粉体的制备
目前制备 !#$纳米微粒的方法有很多种,根
据对所要求制备微粒的性状、结构、尺寸、晶型、用
途,采用不同的制备方法。按照原料的不同大致
分为 $ 类:气相法和液相法。但无论采用何种方
法,制备纳米粒子都有如下要求[)]:表面光洁;粒
子的形状及粒径、粒度分布可控,粒子不易团聚;
易于收集;热稳定性优良;产率高。
!/
气相法
气相法是直接利用气体或通过各种手段将物
质变为气体,使之在气态下发生物理变化或化学
变化,最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米粒子
的方法。气相法的特点是粉体纯度高、颗粒尺寸
小、颗粒团聚少、组分更易控制。
$/)/)
化学气相沉积法(012)
[$]
化学气相法制备纳米 !#$的初级过程包括:
气相化学反应、表面反应、均相成核、非均相成核、
凝结聚集或融合。气相反应所需的母体有 $ 类:
!03*和钛醇盐。化学反应可分为 * 类。
())!03*与 #$氧化,化学反应方程式为:
!03* (4)5 #$ (4)6 !#$5 $03$
7 !#$ (4)6(!#$)7 (8)
($)钛醇盐直接热裂法[%],化学反应方程式
为:
! (#9)*6 !#$5 *07:$75 $:$#
(%)钛醇盐气相水解法(气溶胶法),化学反应
方程式为:
! (#9)*5 $:$# 6 !#$5 *9#:
(*)气相氢火焰法,化学反应方程式为:
!03*5 $:$5 #$6 !#$5 *:03
$/$/$
激光 012 法
激光 012 法也是一种很好的制备方法。在
, 年代由美国的 :;44=[)]提出,目前该法已合成
出一批具有颗粒粒径小、不团聚、粒径分布窄等优
点的超细粉,产率较高。? 2;@A 0;8[*]对激光
012 法进行了进一步的研究指出,在激光 012 法
中,用 ! (=B#C=)*作反应物要比采用 ! (#BDE)*效
果要好,! (=B#C=)*是一种很有前途的反应物。
$/$/%
等离子 012 法
等离子 012 法是利用等离子体产生的超高
温激发气体发生反应,同时利用等离子体高温区
,
%
硅酸盐通报
!##! 年第 ! 期
综合与述评
万方数据
与周围环境巨大的温度梯度,通过急冷作用得到
纳米颗粒。该方法有 ! 个特点:
()产生等离子体
时没有引入杂质,因此生成的纳米粒子纯度较高;
(!)等离子体所处空间大,气体流速慢,致使反应
物在等离子空间停留时间长,物质可以充分加热
和反应。
气相法制备的纳米 #$%!具有粒度好、化学活
性高、粒子呈球形、凝聚粒子小、可见透光性好及
吸收紫外线以外的光能力强等特点,但产率低,成
本高。因而制备纳米 #$%!光催化剂多采用液相
法。
液相法
液相法是生产各种氧化物微粒的主要方法。
它的基本原理是:选择一种或多种合适的可溶性
金属盐,按所制备的材料组成计量配制溶液,再选
择一种沉淀剂(或用蒸发、升华、水解等方法)使金
属离子均匀沉淀(或结晶出来)。液相制备纳米
#$%!又可分为溶胶’凝胶法(()*’+,*)、沉淀法、醇
盐水解法等。
!-
溶胶’凝胶法(()*’+,*)
关于溶胶’凝胶法(()*’+,*)制备纳米 #$%!的
报道已有很多[. / 0]。这种方法是以钛醇盐为原
料,无水乙醇为有机溶剂,制得均匀溶胶,加入一
定量的酸,起抑制水解的作用,再浓缩成透明凝
胶,经干燥热处理即可得 #$%!纳米粒子。该法制
得的产品纯度高,颗粒细,烘干后颗粒自身的烧结
温度低,但凝胶颗粒之间烧结性差,块状材料烧结
性不好,干燥时收缩大。
罗菊等人[1]以钛酸丁酯 #$ (%’23)4为原料,
无水乙醇作为有机溶剂,采用溶胶’凝胶法成功地
制备了平均粒度为 . / 056 的锐钛矿型 #$%!纳
米粉末。经热重分析(#+)、差示扫描热分析
(7(8)、9 射线衍射(9:7)、透射电镜(#;)等手
段研究了其微观结构及形貌随着热处理温度变化
的规律,指出当热处
文档评论(0)