低溫下制備納米TiO2溶膠及其光催化性能研究

楊永平,梁文懂,王憲坤,林倩倩,胡大海

(武漢科技大學湖北省煤轉化與新型碳材料重點實驗室,湖北武漢430081)

低溫下制備納米TiO2溶膠及其光催化性能研究

楊永平,梁文懂,王憲坤,林倩倩,胡大海

(武漢科技大學湖北省煤轉化與新型碳材料重點實驗室,湖北武漢430081)

以TiCl4為鈦源,以異丙醇和去離子水為溶劑,采用水解法在低溫下制備了納米TiO2溶膠。利用紫外可見吸收光譜(UV-Vis)表征了溶膠的光學性質;利用透射電子顯微鏡(TEM)及X-射線衍射儀(XRD)對溶膠中TiO2的形貌和結構進行了表征;以甲基橙為模擬污染物,考察了紫外光下溶膠的光催化性能。結果表明,溶膠中TiO2為銳鈦礦型,晶粒為球形,粒徑為20 nm左右;溶膠中TiO2的UV-Vis吸收光譜發生明顯藍移,表現出量子尺寸效應;制備的TiO2溶膠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達到95%。

納米二氧化鈦;溶膠;低溫;光催化

納米TiO2薄膜不僅具有較高的光催化性能和超親水性能[1],而且有效克服了TiO2粉體在使用過程中的分散、回收再利用等難題,在防污自潔、空氣凈化等領域具有廣闊的應用前景[1,2],引起了廣泛關注。納米TiO2薄膜的制備方法較多,常見方法大體上分為兩類:一類為直接在載體上制備TiO2薄膜,即在載體基板上制備TiO2非晶化膜,然后經過高溫處理將非晶化膜轉化為晶化膜[3];另一類為間接法,先制備含有晶化納米TiO2的涂層劑或溶膠,然后用浸漬-提拉、旋轉涂膜或噴涂等方法在基材上成膜,這類方法在不能承受高溫的載體基板上也可成膜,且對載體的形狀沒有要求,極大拓寬了TiO2薄膜的應用范圍。……