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钒氧化物负载介孔二氧化钛复合材料的合成与表征的开题
报告
一、研究背景及意义
钒氧化物是一类重要的功能材料，广泛应用于电池、催化剂、光催化剂等领域。
而介孔二氧化钛具有大比表面积、可调孔径和较好的光、热稳定性等特点，在光催化、电池等领域也有广泛的应用。
将钒氧化物负载到介孔二氧化钛上，可充分利用介孔二
氧化钛的特殊性质，进一步提高钒氧化物的性能和稳定性。
因此，研究钒氧化物负载介孔二氧化钛复合材料的合成及其性能表征具有重要的科学意义和应用价值。
二、研究内容及方法
1、合成方法：采用水热法合成介孔二氧化钛，采用浸渍法将钒氧化物负载到介
孔二氧化钛上。
2、表征方法：利用X射线衍射仪（XRD）、Brunauer–Emmett–Teller（BET）
比表面积测定仪、透射电子显微镜（TEM）等手段对复合材料的结构、形貌、孔径大
小进行表征。
三、预期结果及意义
1、成功制备出钒氧化物负载介孔二氧化钛复合材料。
2、通过表征手段，深入研究复合材料的微观结构、孔径大小等性质。
3、探究复合材料在光催化、电池等领域应用性能，为其进一步优化提供理论基
础和实验依据。
本研究可为钒氧化物负载复合材料的研究提供新思路和方法，推动该领域的科研发展，有望在光催化、电池等领域中发挥重要作用。
介孔二氧化钛的合成及应用介孔二氧化钛的合成及应用摘要介孔二氧化钛是一种多孔材料，它具有巨大的比表面积，发达的孔道结构，因而在光电转换领域，光催化降解，光催化制氢等环境能源领域表现广泛的应用前景而备受瞩目。
目前，国内外对制备介孔二氧化钛材料的方法的研究主要集中在模板法制备，此外，还有非模板法等方法也有研究。
关键词介孔二氧化钛，光催化，模板法1 前言多孔材料，因具有空旷结构和巨大的表面积，而被广泛应用于催化剂和吸附载体。
按孔径的大小，多孔材料可分为：微孔材料(孔径<2nm)，介孔材料(孔径2～50nm)，大孔材料(孔径50nm～1μm)和宏孔材料(孔径>1μm)等。
按材料的结构特征，多孔材料又可以分为三类：无定形、次晶和晶体。
介孔材料因孔径范围较大，存在着孔道形状不规则、孔径尺寸分布范围大等优点，是良好的催化剂载体[1]。
介孔TiO2包括有序、无序两大类，其中有序介孔材料又分为纳米量级和宏观尺度两类。
因其具有高比表面积，发达有序的孔道结构，孔径尺寸在一定范围内可调，表面易于改性等特点，可以有效地增强TiO2光催化、光电转换等功能，使其在水处理、空气净化、太阳能电池、纳米材料微反应器、生物材料等方面表现出广阔的应用前景而备受瞩目。
为科学家从微观角度研究纳米材料的尺寸效应、表面效应及量子效应等性能提供了物质基础[2]。
2 影响介孔材料孔径大小的因素介孔材料的合成过程中一个关键参数是孔径大小及尺寸分布，孔径大小的控制及影响因素一般包括以下几个方面[2]。
1) 表面活性剂碳链的长度，孔径大小的粗略控制可通过调节表面活性剂的碳链长度来达到。
因为表面活性剂的碳链越长，形成棒状胶束时直径越大，若碳链大于l8，表面活性剂溶解度下降，故较少用于介孔材料的制备。
2) 辅助有机物的添加，通过添加憎水性有机物，可将辅助有机物进入表面活性剂胶束的憎水基团内部，使胶束的直径变大，达到增加介孔材料尺寸的目的。
此类有机物一般包括饱和链烷烃、芳香烃、醇类。
一文认识介孔二氧化钛粉体材料
介孔二氧化钛是一种多孔材料，具有独特的电学和光学性质，并以其比表面积大，丰富的孔道结构等优异性能，广泛应用于光电转换领域，光催化降解，光催化制氢等环境能源领域。
一、多孔材料概述
多孔材料，因具有空旷结构和巨大的表面积，而被广泛应用于催化剂和吸附载体。
（一）多孔材料分类
1、按孔径的大小，多孔材料可分为：
（1）微孔材料：孔径＜2nm；
（2）介孔材料：孔径2～50nm；
（3）大孔材料：孔径50nm～1μm；
（4）宏孔材料：孔径＞1μm。
2、按材料的结构特征，多孔材料又可以分为三类：
（1）无定形；（2）次晶；（3）晶体。
（二）介孔材料
介孔材料因孔径范围较大，存在着孔道形状不规则、孔径尺寸分布范围大等优点，是良好的催化剂载体。
影响介孔材料孔径大小的因素主要包括：
1、表面活性剂碳链的长度，孔径大小的粗略控制可通过调节表面活性剂的碳链长度来达到。
因为表面活性剂的碳链越长，形成棒状胶束时直径越大，若碳链大于l8，表面活性剂溶解度下降，故较少用于介孔材料的制。
双晶介孔TiO2合成、表征及光催化活性摘要：孔二氧化钛（介孔-二氧化钛）已经受到了广泛的关注，由于其广泛的潜在应用前景。
本文报道，使用过氧钛酸（PTA）溶胶为前驱体和普朗克P123作为非离子模板制备微观二氧化钛的低温模板的方法。
利用热重-差热，X射线粉末衍射，N2吸附-脱附等温线，FE-SEM和HR-TEM等对制备的样品进行表征。
结果表明，可得到比表面积高达163 m2/ g-1和0.65m3/g大的孔体积的介孔-二氧化钛。
通过这种综合方法来合成的孔径大小在13到20纳米范围内。
探究P123的量和煅烧条件对孔-二氧化钛的孔和晶体结构的影响。
光催化活性的测试清晰地表明，孔-二氧化钛的高比表面积和双晶相在增强孔-二氧化钛对废水中罗丹明B 的光催化降解，起着重要的作用。
目录：1简介2材料和方法2.1介孔二氧化钛材料2.2孔二氧化钛制备2.3结构表征2.4光催化活性试验3结果与讨论4结论缩略语、致谢、参考文献1.简介介孔二氧化钛是一种多功能材料，被广泛用于包括光催化剂、光伏电池、燃气传感器、太阳能电池、锂电池、相片电子等众多潜在领域，更何况二氧化钛本身化学性质稳定、便宜且无毒。
鉴于这些吸引人的应用和特性，介孔-二氧化钛的合成一直是科学研究和技术开发的显著关注点。
目前，介孔二氧化钛的合成通常采用钛的醇盐作为钛源，如正硅酸乙酯（TBOT），四异丙醇钛（TTIP）等等，然而在许多情况下从用TBOT或者TTIP 合成二氧化钛材料显示出低的比表面积，小孔径/容积，主要是由于表面活性剂溶解在水溶液中的水解/缩合反应很难控制。
在这些情况下，任何一个合成条件都需要严格控制，例如，PH值、或一些螯合剂，还有二氧化钛的前体水解/缩聚反应都需要控制。
例如，Oveisi等用强酸性条件来抑制Ti-原子的缩合反应，在400℃煅烧后的介孔二氧化钛能够达到80m2/g-1的比表面积;以及Renuka等报道，乙酰丙酮可以用作螯合剂来修改TBOT，在用P12软模板可制备比表面面积小于80 m2/g-1（500℃焙烧）介孔-二氧化钛。
介孔二氧化钛合成、热稳定及其改性的开题报告一、研究背景随着环境污染的日益加剧，人们对光催化材料的需求越来越高。
介孔二氧化钛因其具有良好的光催化性能和化学稳定性而备受关注。
然而，目前大多数介孔二氧化钛的合成方法都需要高温和严格的反应条件，而且在高温环境下，很容易使其表面结构发生变化或失去孔结构。
因此，开发一种低温、简单易行的介孔二氧化钛合成方法，以及提高其热稳定性和光催化效率的方法，对于介孔二氧化钛的应用具有重要的意义。
二、研究目的本研究旨在探索一种低温、简单易行的介孔二氧化钛的合成方法，同时提高其热稳定性和光催化效率。
具体目标如下：1.研究介孔二氧化钛的合成方法及其结构特性。
2.考察不同条件下介孔二氧化钛的热稳定性，提高其热稳定性。
3.探索不同改性方法对介孔二氧化钛光催化性能的影响，提高其光催化效率。
三、研究方法1.合成MCM-41型介孔二氧化钛，调节不同条件下反应时间、温度、溶液pH值以及添加剂等因素，优化合成条件。
2.采用XRD、TEM等技术对介孔二氧化钛的结构特性进行表征。
3.将介孔二氧化钛样品在高温条件下进行热稳定性测试，并测试热稳定性。
同时，通过添加稳定剂等方法提高其热稳定性。
4.探索不同改性方法对介孔二氧化钛的光催化性能的影响，包括采用不同的改性剂、改性剂添加量、改性前后的表征等。
5.通过可见光催化降解染料等实验，评价介孔二氧化钛的光催化性能，并对改性方法进行比较研究。
四、研究意义本研究将探索一种低温、简单易行的介孔二氧化钛合成方法，并提高其热稳定性和光催化效率的方法。
该方法对于介孔二氧化钛的应用具有重要的意义，可以为解决环境污染问题提供重要的技术支持。
此外，本研究对于其他介孔材料的合成与改性也具有一定的参考价值。
介孔二氧化钛的合成及其在光电催化领域的应用
李月霞;张海玲;廖世军
【期刊名称】《现代化工》
【年(卷),期】2010(0)S2
【摘要】介孔材料作为一种新型功能材料受到国内外的广泛关注,而介孔TiO2由于其良好的光电催化性能,更是成为人们研究的热点。
本文主要介绍了介孔TiO2的合成以及应用研究进展,主要包括介孔TiO2的合成方法、改性以及在光电催化降解有机物等方面的应用,同时指出了介孔TiO2的研究现状和发展前景。
【总页数】5页(P97-101)
【关键词】介孔材料;二氧化钛;合成;改性;光电催化
【作者】李月霞;张海玲;廖世军
【作者单位】华南理工大学化学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】O472.8
【相关文献】
1.介孔二氧化钛功能纳米材料的合成与应用 [J], 殷科
2.介孔二氧化钛功能纳米材料的合成与应用 [J], 胡金林;杨其浩;陈静;王太亚;林鹤;钱海生
3.介孔二氧化钛的合成及应用 [J], 王磊磊;马建丽
4.以钛酸正丁酯为钛源合成介孔二氧化钛及其光催化应用 [J], 王忠华;
5.硅基介孔材料MCM-48的合成、改性及催化领域应用的研究进展 [J], 祖新月;所艳华;汪颖军
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介孔二氧化钛的制备及其光催化性能研究的开题报告一、研究背景随着环境污染问题的日益严重，利用光催化技术处理环境污染已成为一种热点研究方向。
介孔二氧化钛材料因其独特的孔道结构和高比表面积，已成为光催化材料的一种重要代表。
而介孔二氧化钛材料的制备方法也是影响其性能的重要因素。
因此，本研究将探讨一种制备方法，并研究其在光催化反应中的性能。
二、研究内容1.利用模板剂法制备介孔二氧化钛材料，并优化制备过程。
2.利用XRD、SEM、TEM等测试手段对制备的介孔二氧化钛材料进行表征。
3.采用光催化降解有机污染物的实验模拟反应，测试制备的介孔二氧化钛材料的光催化性能，主要研究光源强度、反应时间、反应体系pH 等因素对其光催化性能的影响。
4.分析光催化反应机理和光催化性能提高的相关因素。
三、研究意义1.通过研究介孔二氧化钛的制备工艺和光催化性能，为其在环境污染治理中的应用提供技术支持。
2.为介孔材料的制备方法和光催化材料的研究提供参考。
3.提高对光催化反应机理的理解，加深对环境治理光催化技术的应用认识。
四、研究方法1.采用模板剂法制备介孔二氧化钛材料，通过调整制备条件优化其制备过程。
2.利用XRD、SEM、TEM对制备的介孔二氧化钛材料进行表征。
3.采用光催化降解有机污染物的实验模拟反应，测试制备的介孔二氧化钛材料的光催化性能。
4.分析反应产物及反应机理。
五、研究预期成果1.成功制备出具有优异光催化性能的介孔二氧化钛材料，并优化其制备工艺。
2.对制备的介孔二氧化钛材料进行表征，探究其物理化学性质与光催化性能的相关性。
3.建立介孔二氧化钛材料的光催化反应机理。
4.提高对光催化反应机理的理解，并为环境污染治理提供技术支持。
六、研究进度安排第一阶段：文献调研和实验准备第二阶段：介孔二氧化钛的制备及表征第三阶段：光催化实验及数据分析第四阶段：论文写作及整理七、参考文献1. Dong, F.; Zhao, W.; Wu, L.; Ju, H. Morphology evolution of mesoporous TiO2 for high-performance lithium-ion batteries[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2020, 817:153293.2. Zhang, X. H.; Wang, H. P.; Yin, P. G.; et al. Sol-gel preparationof mesoporous TiO2 with high crystalline structure and improved photocatalytic activity[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2020, 820:153288.3. Zhang, Y. L.; Lin, K. D.; Zheng, X.; et al. Preparation of pure anatase-tiO2 mesoporous thin film with high surface area and enhanced photoactivity by ultrasonic method[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2020,64:105001.。
介孔二氧化钛光催化剂介孔二氧化钛光催化剂是一种新型的光催化材料，具有高效、可重复使用、环境友好等优点。
本文将从以下几个方面对介孔二氧化钛光催化剂进行详细介绍。
一、介孔二氧化钛的制备方法1. 模板法模板法是制备介孔二氧化钛的主要方法之一。
该方法的原理是利用有机或无机模板剂在水相或有机相中与钛源反应，形成介孔结构，并通过热处理或溶胶-凝胶法去除模板剂得到介孔二氧化钛。
常用的模板剂有十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）等。
2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是另一种制备介孔二氧化钛的常用方法。
该方法的原理是将金属前驱体和溶解在水或有机溶剂中的表面活性剂混合，在适当条件下形成凝胶，然后经过干燥和煅烧得到介孔结构。
3. 水热法水热法是利用水热条件下的高温高压反应制备介孔二氧化钛的方法。
该方法的原理是将钛源和表面活性剂混合，并在高温高压条件下进行水热反应，形成介孔结构。
二、介孔二氧化钛光催化剂的性质1. 光吸收性能介孔二氧化钛光催化剂具有较强的光吸收能力，在紫外-可见光区域都有吸收峰。
其中，紫外区域主要由价带到导带的电子跃迁引起，可见光区域主要由3d电子能级跃迁引起。
2. 光生电子-空穴对产生和传输当介孔二氧化钛受到光激发时，会产生电子-空穴对。
其中，电子会进入导带，形成自由电子；空穴则会留在价带上，形成自由空穴。
这些自由电子和自由空穴在材料中传输，并与周围分子发生反应。
3. 光催化活性介孔二氧化钛光催化剂具有高效的光催化活性。
这主要是因为介孔结构增加了材料的比表面积，提高了光吸收和电子-空穴对的产生和传输效率。
此外，还可以通过掺杂、修饰等方法增强其光催化活性。
三、介孔二氧化钛光催化剂的应用1. 污染物降解介孔二氧化钛光催化剂可用于污染物降解，如有机污染物、重金属离子等。
例如，将介孔二氧化钛与银离子复合可以有效降解苯酚。
2. 水分解制氢水分解制氢是一种绿色、环保的制氢方法。
介孔二氧化钛光催化剂可用于水分解制氢反应中，通过光激发产生的电子-空穴对在催化剂表面上进行反应，从而实现水分解制氢。
二氧化钛的制备方法和应用研究
一、二氧化钛的制备方法
1、电解法
电解法是制备二氧化钛最常用的方法，其原理可概括如下：将钛粉溶解于有机溶剂中，加入具有电解质的溶剂，通过电解操作将电解质中的钠离子和氯离子电解成氢气和氯气而最终将钛离子电解为氧
离子，形成纳米级二氧化钛的结构。
2、水热法
水热法是制备二氧化钛的一种方法，它的主要目的是将钛粉和碱烷的混合物经过水热反应，将其分解，最终形成粉末状的二氧化钛。
3、氟化法
氟化法是利用钛离子(Ti4+)与氟原子(F-)之间的反应，利用氟化钛溶液和氨水的反应，最终形成白色结晶二氧化钛的方法。
二、二氧化钛的应用研究
1、用于材料热处理
二氧化钛具有高熔点、高热储存容量、良好的抗氧化性和抗腐蚀性等特点，因此广泛应用于工业技术的材料热处理领域。
2、用于催化剂制备
二氧化钛具有优异的催化作用，可以作为催化剂，用于制备汽油、柴油等燃料添加剂，以及用于食品、医药、工业等领域的催化剂。
3、用于绝缘用品
经过一定的加工和热处理后，可以形成多孔高比表面积的二氧化
钛，具有优良的绝缘性能，因此，二氧化钛广泛用于电子、电信等行业的绝缘用品。
介孔二氧化钛的合成及应用摘要介孔二氧化钛是一种多孔材料，它具有巨大的比表面积，发达的孔道结构，因而在光电转换领域，光催化降解，光催化制氢等环境能源领域表现广泛的应用前景而备受瞩目。
目前，国内外对制备介孔二氧化钛材料的方法的研究主要集中在模板法制备，此外，还有非模板法等方法也有研究。
关键词介孔二氧化钛，光催化，模板法1 前言多孔材料，因具有空旷结构和巨大的表面积，而被广泛应用于催化剂和吸附载体。
按孔径的大小，多孔材料可分为：微孔材料(孔径<2nm)，介孔材料(孔径2～50nm)，大孔材料(孔径50nm～1μm)和宏孔材料(孔径>1μm)等。
按材料的结构特征，多孔材料又可以分为三类：无定形、次晶和晶体。
介孔材料因孔径范围较大，存在着孔道形状不规则、孔径尺寸分布范围大等优点，是良好的催化剂载体[1]。
介孔TiO2包括有序、无序两大类，其中有序介孔材料又分为纳米量级和宏观尺度两类。
因其具有高比表面积，发达有序的孔道结构，孔径尺寸在一定范围内可调，表面易于改性等特点，可以有效地增强TiO2光催化、光电转换等功能，使其在水处理、空气净化、太阳能电池、纳米材料微反应器、生物材料等方面表现出广阔的应用前景而备受瞩目。
为科学家从微观角度研究纳米材料的尺寸效应、表面效应及量子效应等性能提供了物质基础[2]。
2 影响介孔材料孔径大小的因素介孔材料的合成过程中一个关键参数是孔径大小及尺寸分布，孔径大小的控制及影响因素一般包括以下几个方面[2]。
1) 表面活性剂碳链的长度，孔径大小的粗略控制可通过调节表面活性剂的碳链长度来达到。
因为表面活性剂的碳链越长，形成棒状胶束时直径越大，若碳链大于l8，表面活性剂溶解度下降，故较少用于介孔材料的制备。
2) 辅助有机物的添加，通过添加憎水性有机物，可将辅助有机物进入表面活性剂胶束的憎水基团内部，使胶束的直径变大，达到增加介孔材料尺寸的目的。
此类有机物一般包括饱和链烷烃、芳香烃、醇类。
当然，表面活性剂不同，合成过程的作用机理和合成介孔材料的性能可能是有差异的。
3) 合成过程的影响，一般合成过程包括反应时间、温度、溶液的组成、表面活性剂和共溶剂种类、pH值、表面活性剂的萃取条件及煅烧条件等。
比如在碱性溶液中，反应物在进行分段热处理时，介孔材料在壁厚和稳定性不变的前提下，其孔径明显增大；水热碱性条件比室温碱性条件下合成的介孔材料具有更大的孔径尺寸和更小的孔径分布范围。
此外，无机前驱物的类型及其水解和缩聚反应的动力学，反应物加料顺序，合成方法，合成后处理以及脱除模板剂的方法等对产物的结构和性能都有影响。
2 介孔TiO2的合成方法合成介孔的TiO2一般需要加入模板作为结构导向剂，通过模板剂的协同作用或分子装及无机前驱体与模板剂分子之间的相互作用，形成稳定的分子聚集体，然后模板经煅烧或溶剂萃取等被去除，形成介孔结构。
这就是模板法制备介孔TiO2，该方法制备的介孔材料比表面积大、孔径分布窄、易沉积于玻璃或石英表面形成透明的纳米膜。
模板法可分为表面活性剂模板法和非表面活性剂模板法，非表面活性剂模板法法又分为胶态晶体模板法，乳液模板法等。
此外，还有自组装等非模板法[3,4]。
2.1表面活性剂模板法[5-7]表面活性剂在高于临界胶束浓度时，在溶液中随浓度的不同可形成球状、柱状、层状或六方等高度有序结构的胶束，为形成介孔结构提供了空间上的模板。
若与无机反应体系混合时，模板剂同无机物分子相互作用，使无机反应中间体在反应过程中沿模板定向排列，形成有序结构。
对于离子型表面活性剂，表面活性剂与无机粒子界面间的电荷匹配原则控制着组装过程和最终结构，而对于中性表面活性剂，起控制作用的是表面活性剂与前驱体之间的氢键或共价键。
用于合成介孔TiO2材料的表面活性剂主要包括磷酸盐、季铵盐等离子型表面活性剂，以及长链伯胺、聚氧化乙烯、嵌段共聚物等非离子型表面活性剂。
以磷酸盐作模板剂时，磷与TiO2介孔结构结合紧密，用煅烧或溶剂萃取很难去除，残余的磷易使介孔TiO2催化活性中心中毒，影响其催化活性。
以季铵盐表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和苄基三甲基氯化铵(BTAC)为模板剂，在乙醇中水解Ti(n-C4H9O)4，凝胶化过程中形成表面活性剂吸附在凝胶颗粒表面的中间结构，煅烧去除模板后得到柱间距10nm、柱状孔道的TiO2介孔膜，以CTAC 和BTAC作模板剂形成的介孔孔径分别为10nm和5nm，表面活性剂浓度、分子大小及其形成胶束的大小等因素对介孔形貌有着重要的影响，十六烷基三甲基溴化铵也是很好的季铵盐类表面活性剂模板剂。
2.2 非表面活性剂模板法大多数情况下表面活性剂模板法得到的介孔分子筛不够稳定。
因此，也有人研究了胶态晶体模板法，乳液模板法等非表面活性剂法。
1) 胶态晶体模板法胶态晶体是一种具有三维周期性结构的物质，可通过增大胶粒的体积来获得，也可以聚合物薄膜为模板，将微粒缓慢沉降在上面而获得了胶态晶体。
先用乳液制备而成的胶态晶体为模板，并采用原位官能化的方法诱导Ti02微粒进行聚合生长，制得了多孔的、有序生长的TiO2材料。
2) 乳液模板法乳液体系是一个包含有水、有机物及表面活性剂的热力学稳定的混合胶束体。
由于其分散相的尺寸在纳米数量级，因而表现出宏观均匀性。
乳胶束具有高度的变形性，这可以使无机凝胶在陈化和干燥阶段不至于出现因为体积收缩而造成的开裂或破碎现象，同时乳液为液相，完成为模板任务后很容易清除。
2.3 非模板法大多数情况下模板法得到的介孔材料，因其介孔结构往往会因模板剂的去除而遭破坏，而且模板剂去除不完全还会减小介孔的比表面积，对材料的性能有重要的影响，所以，也有很多的学者研究了非模板法制备介孔TiO2材料。
Jimmy等不用传统模板剂，而由超声诱导凝聚法快速合成了高光催化活性的介孔TiO2。
他首先将异丙醇钛在超声下水解生成单分散溶胶颗粒，加入羧酸控制水解速度，然后在高强度超声作用下控制溶胶纳米颗粒的凝聚，形成螺旋状孔结构，孔径分布窄的介孔TiO2。
该方法合成的介孔TiO2壁较厚，具有高温(673K)热稳定性等优点，但其结构缺少长程有序性。
Takenaka等用钛醇盐与不同烷基链的羧酸(CH3(CH2)nCOOH，n=0~20)制备了孔径可调的介孔TiO2。
当n<l0时，孔径和孔隙率随烷基链长度变化很小；当n≥10时，孔径和孔隙率随烷基链长度的增加而增大。
进一步研究表明羧酸与钛醇盐在反应中形成复合物，对于n≥10的羧酸，其与钛醇盐形成的复合物为层状，层间距随羧酸烷基链碳数的增加而增大，孔径随之增大。
煅烧时随有机物的消失，层片结构坍塌，TiO2颗粒结晶为锐钛相聚集体并形成孔结构。
该方法形成介孔的机理与模板法不同，羧酸不是起真正模板剂的作用，但层状中间相的形成是控制孔径的重要因素。
4 介孔TiO2材料的应用目前介孔TiO2材料在光催化剂，太阳能电池电极等方面有着重要的应用，如催化剂载体，环境保护和电极材料等领域有广泛的用途[7-10]。
4.1 电极膜材料的应用由于介孔TiO2具有稳定、无毒、易成膜的性能，成为选择最多的半导体电极膜材料。
染料敏化的介孔TiO2太阳能电池较传统的固态电池而言，经济且高效。
在染料敏化电池中，TiO2的介孔结构对吸收太阳光起着重要作用，可有效增大电极感光度。
吸附的染料经光激发引发染料和电解液(碘化物/三碘化物) 的连续氧化还原反应，使光能转化为电能。
选择染料可使太阳能电池转换效率达到普通电池的几百万倍。
用钌-联吡啶衍生物(cis-bis(4，4-二羧基-2，2’二吡啶)bis(氰硫基)钌)作光敏剂，阴极负载TiO2 介孔膜的染料增感化学电池，由于TiO2介孔膜具有很大的内表面积，在整个可见光区和近紫外区都有明显的光吸收，且使光引发的电荷定量分离在几飞秒之内完成，这种新型太阳能电池的光电转化效率可达35%。
4.2 光催化剂的应用资源环保领域的研究越来越受到人们的重视重视，随着人类文明的发展，人们已经开始注重开发绿色催化工艺和环境治理。
近年来，有序介孔TiO2材料作为光催化剂用于降解有机废物和有害气体有着广泛的研究。
介孔TiO2比纳米TiO2 (P25)具有更高的光催化活性，这是因为介孔结构的高比表面积增加了表面吸附的水和羟基，水和羟基可与催化剂表面光激发的空穴反应产生羟基自由基，而羟基自由基是降解有机物的强氧化剂。
此外，介孔结构更利于反应物和产物的扩散。
Dai等合成的纯TiO2介孔分子筛Ti-TMS对污染物具有较高的光催化降解作用，可完全降解2，4，6-三氯酚。
Jimmy等通过对空气中丙酮的光氧化反应证明介孔TiO2薄膜比纳米TiO2(P25)薄膜具有更高的光催化活性。
Saadoun等的实验表明，介孔TiO2在空气中、光照条件下能完全氧化甲醛。
在介孔TiO2中选择性掺杂是改善其半导体光活性的有效方法之一，在介孔TiO2中掺杂Ag不但能增大可见光催化降解染料的效率，还能从照相废弃物中回收Ag。
孔壁的化学性质、介孔形貌、合成中反应条件等因素对介孔TiO2的光催化活性均有影响。
4.3 其它方面的应用介孔TiO2除可作光催化剂、电极膜材料外，表面用介孔TiO2膜修饰的石英晶微量天平可测量粘度未知液体的密度，误差为±0.02g/cm3。
Frindell等合成了掺杂Eu的立方介孔TiO2薄膜，这是一种发光材料，其墙体为TiO2的锐钛型纳米晶嵌入无定型点阵中，Eu嵌入无定型区，独特的两相墙体结构可负载较多的Eu离子而不会减弱其发光性。
介孔TiO2掺杂后仍能保持其结构和高表面积，湿稳定性等性质的特性拓展了三维有序介孔材料在电子、磁、光学等方面的应用领域。
此外，介孔TiO2在催化剂载体、化学传感器等方面有望发挥更大的作用。
4 结语介孔材料的优良的孔道机构是使其得到广泛的应用并迅速发展的巨大推动力。
作为一种新型材料，介孔TiO2的研究已经取得了很大的进展，如何有效地改善介孔TiO2的微观结构，性能得到有效地提高，介孔的功能化，大孔化，多维孔道结构化是今后介孔TiO2材料的重要的发展方向，目前还有很多问题有待进一步解决，只有不断优化介孔TiO2材料的性能，才能在提高材料化学传感器、可控释放包埋材料，功能有机分子封装薄膜中具有光、电、磁等特殊性质的材料等应用的开发价值。
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