TiO-,2-氣凝膠常壓干燥法制備、改性及光催化性能研究.pdf

1、TiO2氣凝膠是由納米膠體粒子相互聚集成的多孔網狀結構，并在孔隙中充滿氣態(tài)分散介質的一種高分散固態(tài)材料，它具有納米結構、大比表面積、高孔隙率等特點，可以廣泛用于催化、分離和吸附等領域，近年來得到廣大研究者的關注。本文以鈦酸丁酯為原料，以甲酰胺為干燥控制化學添加劑，采用溶膠-凝膠法制得TiO2醇凝膠，結合正硅酸乙酯母液浸泡和低表面張力溶劑替換及常壓干燥等后處理步驟，實現(xiàn)了TiO2氣凝膠的常壓干燥法制備。詳細考察了原料配比、后處理過程對氣凝

2、膠凝膠時間、比表面積和結構的影響。通過優(yōu)化設計，得到常壓干燥法制備TiO2氣凝膠的最佳工藝：原料配比為鈦酸丁酯：水：醋酸：甲酰胺（摩爾比）=1：21：6.2：1.8：0.6，后處理過程以正硅酸乙酯與乙醇的體積比為1：1且后處理時間為36h時，所制得的氣凝膠產品性能較好，其表觀密度為0.375 g·cm-3，比表面積達523㎡·g-1，平均孔徑約9.9 nm，為無定型結構；經850℃空氣氣氛下煅燒4h后，TiO2氣凝膠轉變?yōu)殇J鈦礦型結構，

3、平均孔徑增大到16.3 nm，比表面積仍達208㎡·g-1。 本研究以甲基橙溶液模擬偶氮染料廢水，采用制備的TiO2氣凝膠催化劑進行光降解實驗，并詳細研究了降解反應的動力學方程。結果表明：氣凝膠的光催化活性良好，且受材料的比表面積和結晶度共同影響，降解反應方程滿足表觀一級動力學規(guī)律。通過H2WO4溶膠與TiO2氣凝膠前軀體浸漬，焙燒制得WO3/TiO2復合氣凝膠，通過XRD，IR，UV-vis-DRS，N2吸附-脫附等手段詳細考