纳米二氧化钛的制备方法与应用研究进展*
2020-01-14王淑荣刘展晴
合成材料老化与应用 2020年5期
王淑荣,刘展晴
(渭南师范学院 化学与材料学院,陕西渭南714000)
纳米二氧化钛是目前用的最为广泛的纳米材料之一,是一种新型的无机材料。主要具备以下的优势:如没有毒性且具有较好的白度和光亮度等特点,因此常用于涂料、塑料、化妆品等方面;同时因其化学结构稳定、生物相容性好,而被广泛应用于抗菌除臭[1]等领域。而它与常规固体所具有的特性(光、热、电、磁)不同,它是以其独特的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等新特性广泛应用在众多领域。如今人们越来越重视环境保护,对环境治理有重要作用的光催化技术的研究也变得空前高涨。因此制备高光催化性能的纳米二氧化钛也变得尤为重要。本文将对纳米二氧化钛颗粒的基本结构及制备方法进行了总结归纳。
1 二氧化钛结构
二氧化钛属于钛的一种两性化合物,根据其晶体结构的不同,一般可分为以下三种:锐钛矿型、金红石型、板钛矿型,其中前两种属于四方晶系,八面体结构,较为常见;而属于正交晶系的板钛矿型由于难以合成,则相关的研究较少。金红石型和锐钛矿型的TiO2结构中的每个Ti4+均被6个O2-所包围,但二者由于每个八面体的扭曲度不一样,从而使二者的对称性和键长不同,进而造成了2种晶型具有不同的密度和电子能带结构,在该比较过程中,金红石型二氧化钛所表现出的特性如密度、硬度、折射率等更为具有优势[2]。另外,二者不同的波长所吸收的光子的能量也将不同,继而产生的电子-空穴对的氧化能力也会产生差异,最终影响二氧化钛的光催化活性。……
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