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1、第23卷第4期化學(xué)研究中國(guó)科技核心期刊2012年7月CHEMICALRESEARCHhxyj@henu.edu.cn納米二氧化鈦的制備及其光催化性能杜錦閣,姚朝宗(新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003)摘要:分別采用水熱法和溶膠-凝膠法制備了TiO2納米粉體;利用X射線衍射儀和掃描電鏡分析了兩種方法制備的TiO2粉體的形貌和晶體結(jié)構(gòu),并測(cè)定了納米TiO2粉體對(duì)羅丹明B的光催化降解活性.結(jié)果表明:采用水熱法制備的TiO2納米粉體含有銳鈦礦相和金紅石相,粒徑較小,大約為50nm,而且分散均勻,光催化性能良好;
2、采用溶膠-凝膠法制備的TiO2粉體經(jīng)過550℃煅燒后仍然為銳鈦礦相,而且粒徑較大,大約為80nm.關(guān)鍵詞:溶膠-凝膠法;TiO2;混晶;光催化活性中圖分類號(hào):O614文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1008-1011(2012)04-0078-03Preparationandphotocatalyticpropertiesofnano-titaniaDUJin-ge,YAOChao-zong(SanquanCollege,XinxiangMedicalUniversity,Xinxiang453003,Henan,C
3、hina)Abstract:Nano-TiO2particulateswerepreparedbyhydrothermalmethodandsol-gelmethod,respectively.Themorphologyandcrystallinestructureofas-preparednano-TiO2wereanalyzedbyX-raydiffractionandscanningelectronmicroscopy.Theirphotocatalyticactivitywasevaluatedinr
4、elationtophotocatalyzeddegradationofRhodamineBatroomtemperature.Re-sultsindicatethatnano-TiO2catalystsynthesizedbyhydrothermalmethodconsistsofanataseandrutilephaseswithasmallersizeofabout50nm,andithasgoodphotocatalyticactivity.Besides,nano-TiO2preparedbysol
5、-gelmethodconsistsofanatasephasealoneaftercalcinationat550℃,andithasalargersizeofabout80nm.Keywords:hydrothermalmethod;sol-gelmethod;nano-TiO2;photocatalyticactivity20世紀(jì)70年代FUJISHIMA和HONDA發(fā)表的關(guān)于在TiO2電極上光分解水的文章,揭開了TiO2光[1]催化時(shí)代的序幕.由于TiO2光催化劑無毒、穩(wěn)定性好、廉價(jià)易得,能將環(huán)境污染
6、物降解為CO2和H2O且不[2-3]造成二次污染而得到了廣泛研究,被認(rèn)為是最好的光催化材料.[4]TiO2具有多種晶相,包括板鈦礦相、銳鈦礦相以及金紅石相.人們一般認(rèn)為,銳鈦礦相的二氧化鈦光催化活性較好,對(duì)二氧化鈦光催化性能的研究也大多采用銳鈦礦相.但是,有人注意到,商業(yè)產(chǎn)品P-25本身[5-8]是雙晶相的二氧化鈦粉末,這種存在于銳鈦礦和金紅石混相中的協(xié)同作用成為了近年來研究的重點(diǎn),研[9]究證明,銳鈦礦相與金紅石相共存時(shí)光催化效果最好.但是,含有銳鈦礦相和少量金紅石相的混晶TiO2很難被直接合成出來,而是需
7、要通過其他手段獲得,如煅燒等.高溫煅燒雖然有利于形成規(guī)則的晶型結(jié)構(gòu),[10]然而也會(huì)降低TiO2晶粒的比表面積、減少表面羥基含量,高溫煅燒制得的TiO2顆粒在投入溶液中后極易[11]團(tuán)聚,降低納米TiO2的光催化活性.因此,為了避免高溫煅燒操作帶來的影響,作者采用較為廉價(jià)的四氯化鈦?zhàn)鳛殁佋?,通過水熱法直接制備出含有銳鈦礦相和少量金紅石相的混晶納米TiO2,與經(jīng)過煅燒制備的TiO2相比較,分別研究了它們的光催化活性.收稿日期:2012-02-09.作者簡(jiǎn)介:杜錦閣(1984-),女,碩士,助教,研究方向?yàn)闊o機(jī)納
8、米材料.E-mail:jingeliu123456@126.com.第4期杜錦閣等:納米二氧化鈦的制備及其光催化性能791實(shí)驗(yàn)部分1.1試劑與儀器四氯化鈦(分析純,金山縣興塔化工廠);無水乙醇(分析純,北京化工廠);尿素(分析純,北京化工廠);羅丹明B(分析純,洛陽市化學(xué)試劑廠).鄭州杜甫儀器廠的聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜(體積50mL);江蘇省東臺(tái)縣電器廠的高溫電爐(SRJX-3-9型);德國(guó)Br