溶胶凝胶水热法制备TiO2及其光催化性能
2014-12-23孙悦李伯林任铁强孙君
应用化工 2014年1期
孙悦,李伯林,任铁强,孙君
(1.辽宁石油化工大学 石油化工学院,辽宁 抚顺 113001;2.中国船舶燃料大连有限公司,辽宁 大连 116001)
TiO2具有无毒、化学性质稳定、对环境无污染、低廉易得等特点[1-3],广泛用于工业废水处理、抗菌剂、陶瓷、防烟雾、环境保护等领域,溶胶-凝胶法制取纳米TiO2粉末颗粒易分散、粒径小、比表面积大,有利于各组分在分子级上充分混合,同时有利于制备性质稳定、高机械强度的复合膜,但在后处理过程中干燥易收缩,焙烧时凝胶颗粒之间易烧结和产生残碳[4-5]。实际应用中存在着局限,由于TiO2的禁带带系较宽,光响应主要集中在紫外区,在可见光和近红外范围的光催化氧化能力较弱[6]。
本文利用溶胶-凝胶法结合水热法,钛酸四丁酯作前驱体、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,制备二氧化钛,并研究其光催化活性。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
钛酸四丁酯、冰乙酸、无水乙醇、盐酸均为化学纯;十六烷基三甲基溴化铵,分析纯。
TU-1810 型紫外可见分光光度计;PHS-25C 型数显台式酸度计;LH01 型真空干燥箱;H1650 型离心机;KSW-6D-16 型马弗炉。
1.2 TiO2 粉末的制备
将1 g 十六烷基三甲基溴化铵加入到30 mL 无水乙醇中,加入8 mL 钛酸四丁酯和3 mL 冰乙酸(HAc),移至四口烧瓶中,在搅拌下缓慢加入等量无水乙醇与3 mL 水的混合溶液,加入过程中用36%盐酸调节pH 值为恒定。待加完后,在25 ℃油浴中反应30 min,在40 ℃得到TiO2凝胶体。45 ℃真空干燥24 h。研磨至细粉,放入高压水热釜中,加入30 mL水,180 ℃反应2 h,蒸干,500 ℃焙烧4 h,制得TiO2白色粉末。
1.3 光催化实验
亚甲基蓝溶液为降解对象,进行光催化降解。……
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