无模板-自组装法制备多孔二氧化钛工艺研究*
2017-10-12张鹏举彭忠进
魏 超,任 婷,张鹏举,彭忠进
(1.中国矿业大学化工学院,江苏徐州221116;2.中国矿业大学徐海学院;3.中国矿业大学材料科学与工程学院)
无模板-自组装法制备多孔二氧化钛工艺研究*
魏 超1,2,任 婷3,张鹏举3,彭忠进3
(1.中国矿业大学化工学院,江苏徐州221116;2.中国矿业大学徐海学院;3.中国矿业大学材料科学与工程学院)
采用无模板自组装法制备多孔二氧化钛,通过改变合成温度和时间探索最优的合成工艺。采用X射线衍射、傅里叶红外光谱、紫外-可见光光谱、比表面积和孔结构测试、透射电子显微镜、荧光光谱分析等表征手段表征其结构与性能。结果表明:通过合成中间体乙二醇钛进而制备多孔二氧化钛的工艺可行;合成温度为175℃、时间为4 h,制备的多孔二氧化钛微观形貌为微米棒状上分布纳米级的孔,这种纳米级的孔不是通过堆垛形成,其比表面积为92.348 m2/g,平均孔径为4.887 nm,具有优异的光催化性能和沉降性能。
多孔二氧化钛;无模板-自组装法;光催化
Abstract:The porous titanium dioxide was prepared by a template-free self-assembly route.By changing the synthesis temperature and time,the optimal synthesis process was explored.The structure and properties of porous titanium dioxide were characterized by XRD,FT-IF,BET,TEM,and fluorescence spectroscopy.The results showed that it was feasible to synthesize porous titanium dioxide by synthesis of intermediate,titanium glycolate.The porous titanium dioxide which was prepared by the titanium glycolate under the synthesis conditions of 175℃and 4 h had excellent photocatalytic properties and sedimentation properties;The micro morphology was nano-sized scale holes distributed on the micro-level rods,which were not the stacking porous,and the specific surface area was 92.348 m2/g,and average pore diameter was 4.887 nm.
Key words:porous titanium dioxide;template-free self-assembly method;photocatalysis
近年来,以半导体材料为催化剂的光催化技术,为人们提供了一种有效治理环境污染和高效利用太阳能的有效途径[1]。二氧化钛半导体材料成本低廉、无二次污染,具有极强的氧化还原能力、耐光学和化学腐蚀性及稳定性,吸引了众多研究者的关注,并且开发出相应的光催化剂产品[2]。与非孔二氧化钛相比,多孔二氧化钛具有丰富的孔道结构和更大的比表面积,在提高传质效率、增加表面活性点位、增强光的吸收、缩短光生电荷从体相到表面的扩散距离、提高光生电荷的分离效率等多个方面具有明显优势[3]。……
