杨永平,梁文懂,王宪坤,林倩倩,胡大海

(武汉科技大学湖北省煤转化与新型碳材料重点实验室,湖北武汉430081)

低温下制备纳米TiO2溶胶及其光催化性能研究

杨永平,梁文懂,王宪坤,林倩倩,胡大海

(武汉科技大学湖北省煤转化与新型碳材料重点实验室,湖北武汉430081)

以TiCl4为钛源,以异丙醇和去离子水为溶剂,采用水解法在低温下制备了纳米TiO2溶胶。利用紫外可见吸收光谱(UV-Vis)表征了溶胶的光学性质;利用透射电子显微镜(TEM)及X-射线衍射仪(XRD)对溶胶中TiO2的形貌和结构进行了表征;以甲基橙为模拟污染物,考察了紫外光下溶胶的光催化性能。结果表明,溶胶中TiO2为锐钛矿型,晶粒为球形,粒径为20 nm左右;溶胶中TiO2的UV-Vis吸收光谱发生明显蓝移,表现出量子尺寸效应;制备的TiO2溶胶在紫外光下具有很高的光催化活性,光照150 min,10 mg·L-1甲基橙溶液的降解率达到95%。

纳米二氧化钛;溶胶;低温;光催化

纳米TiO2薄膜不仅具有较高的光催化性能和超亲水性能[1],而且有效克服了TiO2粉体在使用过程中的分散、回收再利用等难题,在防污自洁、空气净化等领域具有广阔的应用前景[1,2],引起了广泛关注。纳米TiO2薄膜的制备方法较多,常见方法大体上分为两类:一类为直接在载体上制备TiO2薄膜,即在载体基板上制备TiO2非晶化膜,然后经过高温处理将非晶化膜转化为晶化膜[3];另一类为间接法,先制备含有晶化纳米TiO2的涂层剂或溶胶,然后用浸渍-提拉、旋转涂膜或喷涂等方法在基材上成膜,这类方法在不能承受高温的载体基板上也可成膜,且对载体的形状没有要求,极大拓宽了TiO2薄膜的应用范围。……