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二氧化钛复合气凝胶的研究现状

时间:2021-01-08 20:05来源:毕业论文
二氧化钛/炭复合材料的制备方法二氧化钛掺杂改性与制备方法有一定的关系,制备方法不同,催化的形状与尺寸、表面与结构也不尽相同。最直接的影响是决定掺杂碳的结构,例如掺杂

二氧化钛/炭复合材料的制备方法二氧化钛掺杂改性与制备方法有一定的关系,制备方法不同,催化的形状与尺寸、表面与结构也不尽相同。最直接的影响是决定掺杂碳的结构,例如掺杂C是存在于表曲还是颗粒内部,以及是否产生新的键,其中干法和湿法区别很大,许多报道中有提到干法比较容易生成Ti-C的健,即碳取代二氧化钛中氧的位置。其直接影响掺杂活性。62009

(1) 水解法

    文献报导[5]用TiCl4为原料加入四丁基氢氧化铵、葡萄糖和氢氧化钠,其中前两者为碳源。经过水解、陈化、干燥、锻烧几个步骤,制备的样品,比较其可见光活性,葡萄糖为原料有较好的催化效果。150 h陈化时间的样品有最佳的光催化活性,相对纯二氧化钛提高了8倍。另外,回收实验表明该样品很稳定,在5 h光照反应后仍保留其80%以上的光催化活性。

(2) 溶胶-凝胶法

    溶胶-凝胶法[6]是制备二氧化钛的常用方法,但是在掺碳二氧化钛中应用比较少。用Ti[O(CH2)3CH3]4作原料,加人丙醇和HClO4,在没有引入外来的碳源的情况下,用溶胶-凝胶法制备C-二氧化钛。实验表明最佳的锻烧温度是250 ℃,低于或高于这个温度都会降低可见光催化活性。

(3) 水热法

用水热法在较低的温度(160 ℃)下合成掺碳的二氧化钛,该法得到的样品粒径达到8 nm,比表面积达到126 m2/g,吸收光谱有红移的现象,可见光催化实验显示其比未掺杂样品及P25均有优越性

(4) 干法论文网

    干法是比较早应用于掺碳二氧化钛的方法,是指在某种气流下高温热处理二氧化钛进行掺杂改性。以商业的TiC为原料,先在360 ℃下的空气气氛中温和地氧化36 h,然后在660 ℃下的氧气气氛中锻烧5 h,得到的是锐钛矿相的C-二氧化钛。在光谱中有红移现象且在可见光下降解异丙醇方面有显著提高。采用类似[7]的方法制备出C-二氧化钛,并从XPS图中证实C取代O在二氧化钛的位置。在正己烷气流下[8]不同的温度高温处理商业的二氧化钛颗粒,制备出含碳量0.2%到0.85%的掺杂二氧化钛,光谱显示掺杂后的样品跟掺杂前禁带宽度并没有改变。在对苯酚进行光降解实验发现,掺杂后的光催化效果并没有提高,但是对溶液的浑浊度进行测试,发现对比纯二氧化钛提高14倍之多。分析认为是掺杂碳后令样品表面性质从亲水变成憎水。

(5) 机械化学

    机械力化学法[9]以一定的机械力处理使物质包覆在粉体上面,实现表面修饰。选用氧化锆为材料的反应器,将锐钛矿和乙醇加入磨中,以700  r/min的速度用不同的时间研磨,然后加热到200 ℃除去杂质,得到了掺碳二氧化钛。样品中同时出现Ti-C、C-O,在可见光降解 有优异的效果。

(6) 气相沉积法

    用Ti(OC4H9)4为原料,在氩气气氛下,用化学气相沉积法[10]制备了掺碳二氧化钛纳米球、纳米管。并研究了温度、基板和气体流速的影响。升高温度(从500℃到750 ℃)对粒径的影响不大,但是会出现金红石相,增加流速会减小样品颗粒的直径,而不同基板(Ti,Al,Si,玻璃碳)对样品的性能影响不大。改变掺杂样品提高了光催化活性和可见光响应,对比P25有显著效果,特别是在可见光照下。

    用直流磁控溅射的方法[11]制备了碳改性的二氧化钛薄膜。他们发现这种方法制备出的样品同时存在Ti-C和C-C,分别存在于晶格和表面。随着含碳量的增加,样品吸收光谱向长波长方向移动达到450 nm,含碳量为9.3%的时候有最佳的光催化效果,可见光降解亚甲基蓝的速率常数达到0.108 h-1 二氧化钛复合气凝胶的研究现状:http://www.751com.cn/yanjiu/lunwen_68037.html

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