納米TiO-,2-粉末及鈰摻雜TiO-,2-纖維的制備、表征與性能研究.pdf

1、納米二氧化鈦（TiO2）作為一種新型的納米材料，具有良好的生物和化學(xué)惰性、較強(qiáng)的氧化性以及對(duì)光腐蝕和化學(xué)腐蝕的穩(wěn)定性，而纖維狀的TiO2 由于具有比顆粒狀的TiO2 更高的比表面積，對(duì)于降解等量的有機(jī)物其效率要高得多，因此能大大降低成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。 本文首先以鈦酸丁酯為前驅(qū)體采用溶膠－乳化－凝膠工藝制備了TiO2 粉體。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確定了原料的配比，為了獲得最好的纖維前驅(qū)體，鈦酸丁酯與環(huán)己醇的比例控制在10:

2、100，表面活性劑的濃度為0.5g/20ml，pH 值在8.4 左右，可以獲得晶粒度較小的TiO2 粉末。 研究表明，TiO2 粉末在經(jīng)過(guò)不同溫度煅燒之后，從無(wú)定型態(tài)逐漸向銳鈦礦轉(zhuǎn)變，到550℃時(shí)完全轉(zhuǎn)變成銳鈦礦，此時(shí)晶粒度在14nm 左右。隨熱處理溫度繼續(xù)往上升，晶粒度增大，晶型也逐漸轉(zhuǎn)化成金紅石晶型。通過(guò)光催化實(shí)驗(yàn)說(shuō)明使用濃度為1g/L 經(jīng)550℃煅燒后的納米TiO2 能在20 分鐘內(nèi)將10mg/L 的亞甲基蘭降解80％。

3、 采用堿液回流法，以上述納米TiO2 粉體為前驅(qū)體制備了TiO2 納米纖維，討論了纖維形成的機(jī)理，認(rèn)為纖維在堿液回流過(guò)程中已經(jīng)形成，通過(guò)與HCl 反應(yīng)之后，形成鈦酸，脫水后形成了TiO2。對(duì)該納米纖維在不同溫度熱處理下性能的表征說(shuō)明未經(jīng)熱處理的纖維分散均勻，長(zhǎng)徑比在20－30 左右，經(jīng)過(guò)熱處理之后，纖維開始晶化，從亞穩(wěn)態(tài)的TiO2(B)逐漸變成銳鈦礦相，但是逐漸出現(xiàn)不同程度的團(tuán)聚和燒結(jié)現(xiàn)象。使用濃度為0.25g/L 經(jīng)550℃煅燒