溶膠凝膠法制備TiO2實驗條件的考察

任鐵強，孫君，孫悅

（1.遼寧石油化工大學(xué)石油化工學(xué)院遼寧撫順1130011 2.中國船舶燃料大連有限公司，遼寧大連，116001）

溶膠凝膠法制備TiO2實驗條件的考察

任鐵強1，孫君2，孫悅1

（1.遼寧石油化工大學(xué)石油化工學(xué)院遼寧撫順1130011 2.中國船舶燃料大連有限公司，遼寧大連，116001）

實驗以鈦酸正丁酯為前驅(qū)體，采用溶膠凝膠法制備二氧化鈦。設(shè)計正交試驗，考察水、乙醇、冰醋酸、pH值和凝膠溫度對凝膠時間和狀態(tài)的影響。對凝膠時間的影響程度依次為：pH值、乙醇量、凝膠溫度、冰醋酸量、水量。確定溶膠凝膠法合成二氧化鈦最佳條件為：pH值為2～3、乙醇的量22～28mL、凝膠溫度為55～65℃、冰醋酸的量1.75～2.5mL、水的量2.0～2.5mL。

溶膠凝膠法，二氧化鈦，鈦酸正丁酯

前言

TiO2是一種性能優(yōu)異的半導(dǎo)體材料，具有無毒無害、穩(wěn)定性好、環(huán)境友好、價格低廉等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于污水處理，空氣凈化、自清潔、防霧防煙、抗菌等方面[1-3]。溶膠凝膠法是將含化學(xué)活性組分的物質(zhì)與原料混合發(fā)生水解縮合反應(yīng)，形成穩(wěn)定透明溶膠體系的過程[4]。本文采用溶膠凝膠法制備納米TiO2白色粉末，該方法制備的TiO2顆粒易于分散，粒徑小、比表面積大[5]，有利于各組分在分子水平上均勻混合，同時有利于制備性能穩(wěn)定、機械強度高的復(fù)合膜，但在后處理過程中干燥時收縮大，焙燒時凝膠顆粒之間易于燒結(jié)[6]。在實際應(yīng)用中，還存在著許多弊端，由于TiO2的禁帶帶系較寬(3.2eV)，光吸收波長主要在紫外區(qū)，對太陽能的利用率較低，受環(huán)境因素影響較大，實際應(yīng)用中存在著局限[7]。本文利用正交試驗，考察水、乙醇、冰醋酸、pH值和凝膠溫度對凝膠時間和狀態(tài)的影響，制備納米TiO2白色粉末。……