納米SiO2,納米TiO2及介孔TiO2-γ-Fe2O3復合材料的制備及其性能研究.pdf

1、現(xiàn)今納米材料的制備技術(shù)在整個新材料的研究及應用領(lǐng)域占據(jù)了越來越重要的位置。通過納米材料的制備使之具備其他一般材料所沒有的優(yōu)越性能，可廣泛應用于電子、醫(yī)藥、化工、軍事、航空航天等眾多領(lǐng)域。
　　納米SiO2和納米TiO2是典型的無機納米材料，因此廣泛應用于現(xiàn)代科技的各個領(lǐng)域。同時納米SiO2和納米TiO2的制備方法的研究也在不斷地發(fā)展，形成了一個十分重要的研究領(lǐng)域。其中納米TiO2是一種最受重視的高效光催化劑，因此人們對它的光催化性

2、能已進行了大量的研究并取得了一些舉世矚目的研究成果。同時一些研究表明，作為吸附劑，納米TiO2對水中重金屬、有機染料等污染物具有超強的吸附性能。納米粉體吸附劑所面臨的最大問題是使用后的分離回收。主要是由于納米顆粒細微，用過濾手段極難分離回收，因此限制了其廣泛應用。但假如吸附劑本身具有磁性的話，那么可采用磁性分離技術(shù)很容易把它分離。因此通過與磁性材料復合的手段對納米粉體吸附劑賦磁是解決上述問題的有效途徑。
　　本論文圍繞納米SiO2

3、，納米TiO2及介孔TiO2/γ-Fe2O3復合材料的制備及其反應條件對材料性能影響展開了研究。在合成出納米材料并加以表征的同時，也研究了TiO2/γ-Fe2O3對剛果紅的吸附性能，以期能在環(huán)境治理方面得以應用，為環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。
　　本論文以正硅酸乙酯(TEOS)和硫酸鈦(Ti(SO4)2)為硅、鈦源，用水熱法制備出了高比表面積的、不同形貌的納米SiQ2和納米TiO2材料。以自制的納米TiO2和磁性γ-Fe2O3為原料

4、，制備了具有超強吸附性能的介孔TiO2/γ-Fe2O3復合材料，并研究了其對水溶液中剛果紅的吸附性能，結(jié)果表明:尿素的加入量、水熱反應時間和水的用量對納米SiO2的形貌和比表面積有很大的影響。尤其是尿素對SiO2納米粒子的形貌影響很大，當加尿素時得到的SiO2為球形大顆粒，而不加尿素時得到細小顆粒狀SiO2。當水熱反應時間為3h、水和TEOS摩爾比為100/(1)時得到納米SiO2的比表面積最大(1145.8m2/g)。所制備的納米Ti

5、O2為球形形貌，大小分布在1～4μm。尿素的加入量同樣對納米TiO2的晶粒大小和比表面積有非常大的影響，當n(CO(NH2)2)∶n(Ti(SO4)2)=14∶1時，在100℃下得到的納米TiO2比表面積最大，可達288.9m2/g，最可幾孔徑為3.6nm。
　　所制備的介孔TiO2/γ-Fe2O3比表面積為112.6m2/g、飽和磁化強度為30.2emu/g。介孔TiO2/Fe2O3對剛果紅的吸附很快，120min后達到吸附平衡