二氧化钛水热合成综述
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一种利用水热合成法制备黑色二氧化钛的方法引言:二氧化钛是一种重要的半导体材料,在太阳能电池、光催化、传感器等领域有广泛的应用。
传统的二氧化钛多为白色,但黑色二氧化钛由于其较高的光吸收率和光电转换效率,成为研究热点。
本文将介绍一种利用水热合成法制备黑色二氧化钛的方法。
材料与方法:1. 原料:钛酸四丁酯、甲醇、去离子水、硫酸2. 设备:恒温搅拌器、高压反应釜、真空干燥箱、离心机步骤:1. 溶液制备:将一定量的钛酸四丁酯溶解在适量的甲醇中,搅拌均匀。
同时,准备一定量的去离子水。
2. 水热反应:将溶液转移到高压反应釜中,加热至适当温度(通常为150-180摄氏度)并保持一段时间。
水热反应过程中,甲醇逐渐水解,生成氢氧根离子和甲醇酸根离子,进而与钛酸四丁酯发生反应形成二氧化钛。
3. 混合处理:将水热反应后的溶液与一定量的硫酸混合,搅拌均匀。
硫酸的加入可以控制二氧化钛的晶型和颜色。
4. 沉淀分离:将混合溶液离心分离,得到黑色的二氧化钛沉淀。
5. 洗涤与干燥:用去离子水多次洗涤沉淀,将残余的离子和杂质去除。
然后,将洗涤后的沉淀放入真空干燥箱中,干燥至常温。
结果与讨论:通过上述水热合成法制备的黑色二氧化钛,其颜色较传统的白色二氧化钛更为深黑。
这是因为在水热反应过程中,甲醇的水解产生的离子与钛酸四丁酯反应,形成了一种具有较高吸光能力的氧化物。
而硫酸的加入可以进一步调控二氧化钛的颜色和晶型。
此外,通过调节水热反应的时间和温度,还可以控制黑色二氧化钛的晶粒大小和形貌。
结论:利用水热合成法制备黑色二氧化钛是一种简单有效的方法。
通过调节反应条件和添加适量的硫酸,可以获得具有较高光吸收率的黑色二氧化钛材料。
这种方法为黑色二氧化钛的制备提供了一种新的途径,有望在光电转换等领域有广泛的应用前景。
然而,需要进一步研究和优化反应条件,以提高黑色二氧化钛的光电性能和稳定性。
参考文献:[1] Zhou L, Zhang Z, Wang Y, et al. Hydrothermal synthesis of black TiO2 nanoparticles with enhanced solar light absorption[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2015, 3(14): 7157-7162.[2] Zhang Y, Li H, Zhang L, et al. Hydrothermal synthesis ofblack TiO2 nanorods for efficient solar-driven photocatalysis[J]. Chemical Communications, 2014, 50(31): 4065-4068.。
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在进行水热法制备二氧化钛之前,需要准备好所需的原料和设备。
纳米二氧化钛的制备综述
纳米二氧化钛(TiO2)是一种具有广泛应用潜力的材料,用于催化、光电子学、传感器、环境污染治理等领域。
制备纳米二氧化钛的方法有很多种,包括溶胶-凝胶法、水热合成法、溶剂热法、气相沉积法等。
下面是纳米二氧化钛制备的一些综述:
1. 溶胶-凝胶法:这是一种常见的制备纳米二氧化钛的方法。
通过将钛源和溶剂混合形成溶胶,然后通过凝胶化反应得到凝胶,最后通过热处理过程形成纳米二氧化钛。
该方法制备的纳米二氧化钛具有较高的纯度和较小的粒径。
2. 水热合成法:这是一种利用高温高压水环境合成纳米二氧化钛的方法。
通过在水溶液中加入适量的钛源和控制反应条件,可以得到形貌和粒径可调的纳米二氧化钛。
水热合成法制备的纳米二氧化钛具有较高的比表面积和晶体质量。
3. 溶剂热法:这是一种利用有机溶剂作为反应介质合成纳米二氧化钛的方法。
通过在有机溶剂中加热处理钛源溶液,可以形成纳米二氧化钛。
溶剂热法制备的纳米二氧化钛可以调控晶体形貌和粒径。
4. 气相沉积法:这是一种利用气相反应合成纳米二氧化钛的方法。
通过在适当的气氛条件下,钛源蒸汽和氧气反应生成纳米二氧化钛。
气相沉积法制备的纳米二氧化钛具有较高的纯度和较小的粒径。
水热法合成二氧化钛及研究进展摘要:水热法合成了不同晶型、形貌、大小和研定形貌的二氧化钛。
究了pH值、水热反应温度和水热反应时间对纳米二氧化钛晶型、形貌和晶粒尺寸的影响,对TiO2晶形影响光催化活性的原因进行了探讨。
同时从二氧化钛水解制氢、废水处理、空气净化、抗菌、除臭方面介绍了纳米二氧化钛在环境治理方面的应用和发展趋势,并对纳米二氧化钛的制备方法与应用作出展望。
关键词:二氧化钛;晶型;水热法;光催化;制备;应用纳米二氧化钛(TiO2)具有比表面积大、磁性强、光吸收性好、表面活性大、热导性好、分散性好等性能。
纳米TiO2是一种重要的无机功能材料, 可应用于随角异色涂料、屏蔽紫外线、光电转换、光催化等领域,在光催化领域环境治理方面具有举足轻重的地位,可应用在环保中的各个领域,它在环境污染治理中将日益受到人们的重视,具有广阔的应用前景,因此制备高光催化性能的纳米TiO2,拓展纳米二氧化钛的应用也是学者研究的重点。
水热法合成纳米TiO2粉体具有晶粒发育完整、粒径分布均匀、不需作高温煅烧处理、颗粒团聚程度较轻的特点。
1.TiO2的制备方法、材料的性能1.1不同晶型纳米二氧化钛的水热合成1.1.1实验方法边搅拌边将2mol·L- 1的四氯化钛水溶液缓慢滴加到115mol·L- 1的氢氧化钠水溶液中,保持30℃反应,生成纳米TiO2前驱体,反应终点的pH值分别控制为1.1、3.1、5.1、8.1、11.1、12.1。
把纳米TiO2前驱体装入内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中进行水热反应,120℃~200℃反应1h~48h,反应结束后,冷却至室温,产物经过滤和蒸馏水洗至滤液中无Cl-,在100℃下鼓风干燥10h,粉碎后得到不同结构的纳米TiO2 粉体。
选择不同的特征峰(金红石型选110面、锐钛矿型选101面,板钛矿型选121面),根据特征衍射峰的半高宽,利用Scherrer 公式展宽法估算出其晶粒尺寸。
水热法制备纳米二氧化钛一、实验目的1、了解水热法制备纳米二氧化钛的原理、方法和操作2、掌握根据实验原理选择实验装置的一般方法。
选择理由:优势:直接制备结晶良好且纯度高的粉体,需作高温灼烧处理,避免形成粉体硬团聚,粒径分布均匀。
缺点:反应时间长、杂质离子难以除去、纯度不高。
二、实验原理TiO2在自然界中存在三种晶体结构:金红石型、锐钛矿型和板钛矿型,其中金红石型和锐钛矿型TiO2均具有光催化活性,尤以锐钛矿型光催化活性最佳,两种晶型结构如图1.1所示。
OTi图1 二氧化钛的晶体结构二氧化钛的用途极为广泛,目前已经用于化工、环保、医药卫生、电子工业等领域。
纳米二氧化钛具有良好的紫外线吸收能力,且具有很好的光催化作用,因而可以用做织物的抗紫外和抗菌的整理剂。
纳米二氧化钛制备原理如下:Ti(OC4H9)4+2H2O TiO2+4C4H9OH可分为两个独立的反应,即:Ti(OC4H9)4+xH2O Ti(OC4H9)4-x OH x+xC4H9OHTi(OC4H9)4-x OH x+Ti(OC4H9)4(OC4H9)4-x TiO x Ti(OC4H9)4-x+xC4H9OHa = 4.593Åc = 2.959ÅEg=3.1eVρ= 4.250 g/cm30212.6fG∆=-a = 3.784 Åc = 9.515ÅEg=3.3eVρ= 3.894 g/cm30211.4/fG kcal mol∆=-当x=4时水解完全,反应为可逆反应,因此在反应过程中保持足够量的水保证醇盐水解完全。
三、主要仪器与药品1.仪器磁力加热反应器,水热反应釜(60ml),250ml烧杯,100ml量筒,电子分析天平, pH试纸。
2.试剂钛酸丁酯(化学纯); 二乙醇胺、十二胺(化学纯); 氨水(稀释至30%)、无水乙醇(分析纯),去离子水。
四、操作步骤在盛有0.5g表面活性剂十二胺的烧杯中加入20ml二次蒸馏水, 在磁力搅拌下使之充分溶解(可以适当加热), 然后加入氨水调节pH值至10。
《原位水热法合成二氧化钛纳米线及生物相容性研究》篇一一、引言随着纳米科技的不断进步,二氧化钛纳米线作为一种重要的纳米材料,在光催化、传感器、生物医学等领域展现出广阔的应用前景。
原位水热法因其操作简便、条件温和、成本低廉等优点,成为合成二氧化钛纳米线的一种有效方法。
本文旨在探讨原位水热法合成二氧化钛纳米线的工艺过程,并对其生物相容性进行深入研究。
二、原位水热法合成二氧化钛纳米线1. 材料与设备本实验所需材料包括钛源(如钛酸四丁酯)、溶剂(如乙醇)、表面活性剂等。
设备包括水热反应釜、离心机、烘箱、扫描电子显微镜(SEM)等。
2. 实验方法(1)制备前驱体溶液:将钛源、溶剂、表面活性剂按一定比例混合,制备成前驱体溶液。
(2)水热反应:将前驱体溶液放入水热反应釜中,在一定的温度和压力下进行水热反应。
(3)离心分离:反应结束后,对产物进行离心分离,去除上清液,收集沉淀物。
(4)干燥与煅烧:将沉淀物进行干燥和煅烧处理,得到二氧化钛纳米线。
3. 结果与讨论通过原位水热法成功合成出二氧化钛纳米线,其形貌、尺寸和结晶度可通过调整反应条件进行优化。
本实验探讨了不同反应温度、时间、表面活性剂浓度等因素对合成过程的影响,得出最佳工艺参数。
SEM结果显示,合成的二氧化钛纳米线具有较高的纯度和良好的结晶性。
三、生物相容性研究1. 实验方法(1)细胞培养:选用适宜的细胞株,在体外进行培养。
(2)细胞毒性实验:将不同浓度的二氧化钛纳米线与细胞共培养,观察细胞的生长情况,评估其细胞毒性。
(3)生物相容性评价:通过检测细胞的增殖、凋亡、代谢等指标,评价二氧化钛纳米线的生物相容性。
2. 结果与讨论实验结果表明,合成的二氧化钛纳米线具有良好的生物相容性,对细胞无明显的毒性作用。
细胞的增殖、凋亡和代谢等指标均未受到明显影响。
此外,我们还发现,二氧化钛纳米线在生物体内的分布和代谢情况也较为良好,具有较好的生物安全性。
四、结论本文采用原位水热法成功合成了二氧化钛纳米线,并通过一系列实验研究了其生物相容性。
二氧化钛论文:纳米二氧化钛的水热制备及光激发特性研究【中文摘要】二氧化钛(TiO2)做为重要的宽禁带n型半导体材料,有着稳定性高、无毒、紫外吸收等特性,在环境、材料、能源、生物与卫生等领域,应用前景都很广阔。
近年来,纳米技术得到了飞速的发展,研究纳米Ti02粉末的越来越多,但粉末没有承载体,不利于回收在利用,限制了其应用。
所以本文将纳米TiO2与钛合金有机结合,原位制备纳米Ti02薄膜材料。
首先从理论上对水热法制备纳米TiO2薄膜的生长机理进行了探讨,分析了其生长特性的影响因素;然后,以Ti (SO4)2为原料,无水碳酸钠(Na2CO3)为添加剂,采用水热合成法在钛合金基底上成功制备了锐钛矿相的纳米二氧化钛(TiO2)薄膜。
利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段系统的研究了前驱体浓度和反应参数(反应时间、反应温度)对纳米TiO2薄膜生长特性、结晶特性和相组成的影响规律,分析了其动力学机制;最后,利用紫外可见光分光光度计(UV-Vis)、光致激发光谱(PL)等手段研究了所制备TiO2薄膜的光吸收和光激发特性,并通过微观机制对其影响规律进行了理论解释。
【英文摘要】As an important wide band gap n-type semiconductor material, Titanium dioxide (TiO2)has the characteristics of high stability, non-toxic, UV absorption, who’s prospects are very broad and can be used in the fields of environment, materials, energy, biological and health.Recently, with nanotechnology developed rapid the researches of nano-TiO2 powder are increasing, but it make against recycling because it has not supporting body, so limiting its application.This paper has combined nano-TiO2 with titanium and in situ preparation nano-TiO2 thin films. First, hydrothermal prepared growth mechanism of nano-TiO2 thin films has been discussed, and the impact factors of the growth characteristics has been analyzed; Then, use Ti(SO4)2 as the raw material and anhydrous sodium carbonate(Na2GO3) as the additive, prepared anatase titanium dioxide (T1O2) thin films by using the method of hydrothermal synthesis on the substrate of titanium successfully. The law of concentrations and reaction parameters(reaction time, reaction temperature) effect on the growth characteristics of nano-TiO2 thin films、the crystallization and phase composition has been studied systematically by used the method of X-ray diffraction(XRD) and scanning electron microscopy(5EM), the dynamics mechanism has been analyzed; Finally, the characteristics of optical absorption and excitation of prepared TiO2 thin films has been studied use of UV-visible spectrophotometer (UV-Vis) and photoluminescence spectroscopy (PL), and the laws of effect has been theoretical explained through the micro-mechanism.【关键词】二氧化钛水热法薄膜光吸收光激发【英文关键词】titanium dioxide hydrothermal method film absorption excitation【目录】纳米二氧化钛的水热制备及光激发特性研究摘要4-5ABSTRACT5目录6-7第一章绪论7-20 1.1 引言7 1.2 TiO_2纳米半导体材料的概述7-13 1.3 TiO_2的相关研究工作13-18 1.4 课题的提出及内容安排18-20第二章纳米TiO_2膜的制备及表征20-27 2.1 水热法的基本原理20 2.2 实验方案20-22 2.3 表征方法22-26 2.4 本章小结26-27第三章反应条件对纳米TiO_2薄膜生长特性的影响27-38 3.1 前躯体种类的确定27-28 3.2 前躯体浓度对纳米TiO_2薄膜生长特性的影响28-32 3.3 反应温度对纳米TiO_2薄膜生长特性的影响32-34 3.4 反应时间对纳米TiO_2薄膜生长特性的影响34-37 3.5 本章小结37-38第四章反应条件对光激发特性的影响38-44 4.1 纳米TiO_2薄膜的光吸收特性38-40 4.2 纳米TiO_2薄膜的光致激发特性40-43 4.3 本章小结43-44结论44展望44-45致谢45-46参考文献46-48\。
一种水热制备光催化TiO2的方法及光催化TiO2随着环境污染问题日益严重,光催化技术作为一种新型的污染治理技术受到了越来越多的关注。
TiO2作为一种重要的光催化材料,在环境治理中具有广阔的应用前景。
本文将介绍一种水热制备光催化TiO2的方法,并探讨其光催化性能及应用前景。
一、水热法制备TiO2材料的原理水热法是指在高温高压水溶液中溶解一定物质,然后在相应的温度、压力下析出晶体。
以水合氯化钛为原料,在水热条件下进行反应可以得到纳米级的TiO2材料。
该方法具有工艺简单、操作方便、反应过程中产生的副产物少等优点。
二、水热法制备TiO2材料的步骤1.溶液制备:将一定量的水合氯化钛溶解在水溶液中,并加入适量的碱溶液用于调节溶液的pH值。
2.水热反应:将上述溶液置于高温高压水环境中进行水热反应,控制反应时间和温度。
3.固-液分离:将反应得到的沉淀固-液分离,沉淀经过洗涤和干燥得到TiO2材料。
三、水热法制备TiO2材料的光催化性能通过SEM、XRD、UV-vis等测试手段对水热法制备的TiO2材料进行性能测试,结果表明,该材料具有较高的比表面积和结晶性,吸收范围广,能够吸收紫外光并产生光生电子-空穴对。
该材料在光催化分解有机废水、光催化降解有机污染物等方面展现出良好的活性。
四、水热法制备TiO2材料的应用前景水热法制备的TiO2材料具有制备工艺简单、成本低廉等优点,同时在光催化领域具有较高的活性,因此在废水处理、大气治理、光催化杀菌等方面具有广阔的应用前景。
另外,通过掺杂、复合等方法进一步改性可使其光催化性能得到提高,拓展其应用领域。
水热法制备的TiO2材料具有良好的光催化性能及广阔的应用前景,为环境治理提供了新的技术途径。
未来,我们可以进一步加强对水热制备方法的研究,提高TiO2材料的光催化性能,推动其在环境治理中的应用。
水热法制备TiO2材料已经被证明具有良好的光催化性能和广泛的应用前景。
然而,随着社会的发展和环境污染问题的日益严重,对于光催化TiO2材料的研究也在不断深入。
二氧化钛水热合成进展综述班级:09化工1班姓名: 崔会超学号:200910901010指导老师:田从学水热合成二氧化钛进展综述学生:崔会超 200910901010 指导老师:田从学(09化工一班攀枝花学院四川省攀枝花市 617000)943100346@摘要:二氧化钛是十分重要的纳米材料,目前制备二氧化钛的方法主要有气相法和液相法,其中水热合成属于液相法,又是合成二氧化钛的重要方法之一。
因此对其研究具有十分重要的意义。
水热合成法研究目前已经取得了一定的进展。
本综述从掺杂水热合成,低温水热合成,微波水热合成及水热合成二氧化钛的不同形态结构进行陈述。
关键词:二氧化钛水热合成纳米Hydrothermal synthesis of titanium dioxidesStudent: Cui Huichao Teacher :Tian CongxueAbstract:Titanium dioxides is very important nanometer material ,The preparation of Titanium dioxides methods mainly include gas phase method and liquid phase method, which belongs to the liquid phase method, hydrothermal synthesis, it is one of the important methods for titanium dioxides.So the research has very important significance.hydrothermal synthesis research has made some progress .This article from the doping hydrothermal synthesis, hydrothermal synthesis, microwave hydrothermal synthesis and hydrothermal synthesis of Titanium Dioxides different forms of structure state.Keywords:Titanium dioxides Hydrothermal synthesis nanometer material引言:水热合成法【1】是在特制的密闭反应容器(高压釜)里,采用水溶液作为反应介质,通过高温高压将反应体系加热至临界温度,使前驱物在水热介质中溶解,进而成核、生长、最终形成具有一定粒度和结晶形态的晶粒,卸压后经洗涤,干燥即可得到纳米级TiO2粉体。
1. 掺杂其它元素水热合成TiO2掺杂不同元素对TiO2的水热合成有不同的影响,对二氧化钛的形貌和结构都有相应的影响,从而能影响TiO2催化性能。
为此研究有极其重要的意义。
1.1氮掺杂纳米多孔Ti02刘时铸等【2】利用螯合剂乙二胺四乙酸--钠J(EDTA-Na2)作为致孔剂,以三氯化钛为前驱体,利用水热法直接合成了氮掺杂的纳米多孔TiO2。
通过SEM、XRD、IR、低温N2吸附一脱附、XPS、热重分析(TG)和紫外可见(UV)光谱对样品进行了表征与分析。
结果表明所合成TiO2以锐钛矿相形式存在,氮掺在Ti02晶面之问,具有典型的介孔结构和较高的比表面积,通过改变EDTA-Na2的浓度,比表面积町控制在95~216m2/g之间。
这种纳米多孔TiO2在光降解甲基橙的实验中表现很好的光催化活性,且随着EDTA-Na2的浓度增大而逐渐增加。
1.2 硫掺杂纳米二氧化钛水热合成孙海身等【3】以钛酸四丁酯为前驱物,无水乙醇为溶剂,盐酸为抑制剂,水作反应剂,用硫脲为掺杂剂,采用水热法制得二氧化钛纳米粉体,并对样品进行硫离子掺杂的研究。
通过将掺杂的二氧化钛粉末在可见光下进行光降解试验,研究了非金属硫离子的掺杂规律。
试验结果表明,掺杂后的样品光催化降解能力得到了提高,存在最优的掺杂比例,并且在可见光下产生了较好的降解效果。
1.3 硼掺杂水热合成于爱敏等【4】以硼酸和钛酸丁酯为原料,采用水热法一步合成了B掺杂的纳米TiO2.采用X 射线衍射、紫外-可见光谱、透射电镜以及X射线光电子能谱对所得样品进行了表征.结果表明,该方法制备的B-TiO2具有明显的可见光吸收,并且少量B的掺杂不会对TiO2的晶型和粒径造成很大影响.掺杂的B以B-O-Ti的形式存在,有利于可见光活性的提高.苯酚的光催化降解反应实验表明,水热法合成的B-TiO2在可见光下具有较好的光催化活性,反应5h后苯酚降解率可达100%.1.4 镁离子掺杂Ti02纳米管的水热合成祝军等【5】以水热法制备的Ti0,钛纳米管为模板,在水溶液中通过超声辅助离子交换法合成了镁掺杂的Tio,纳米管/棒。
通过扫描电镜、x一射线衍射、光催化等多种测试手段对产物进行了表征,讨论了镁掺杂前后对Ti02纳米管形貌和结构的影响。
实验结果表明,镁的掺杂对Ti02纳米管的催化性能有较大提高。
2 在低温条件下合成棒状金红石型纳米二氧化钛李海霞等【6】低温条件下以TiCl3,溶液为钛源,硝酸盐为氧化剂一步制备了高催化活性的棒状金红石型纳米Ti02。
以亚甲基蓝的光催化降解为探针反应,评价了其光催化活性。
运用XRD、TEM、UV-Vis表征技术考察了金红石型纳米Ti02的晶体结构、微晶尺寸,并对氧化合成机制作了探讨。
结果表明,N03-在水热合成过程中是关键的氧化剂;制备的纳米Ti02为棒状结构,粒径约15nm,棒长约60nm;光催化降解反应6 h后亚甲基蓝降解率可达53.66%,其性能远远优越于P-25(41.32%)。
彭鹏等[7]在低温水热条件下,以离子液体l一丁基一3一甲级溴化咪唑([C4mim]Br)为添加舟l,制备出了金红石二氧化钛纳米棒.XRD分析证明,所得样品为纯金红石相结构;SEM和TEM结果表明,金红石纳米棒直径为20nm,长度为200nm,而且这些纳米棒有自发组装成棒束的趋势.当温度升高时,金红石纳米棒的尺度变大,而且生成了规整的纳米棒束.研究表明,离子液体的存在不仅有利于全红石的生成,而且有效控带了金红石棒的过度生长.通过对所得产物的结构分析,提出了金红石纳米棒的生长机制,合理地解释了离子液体的存在对金红石纳米棒生长的促进作用.3 微波水热法制备纳米TiO2的研究利用微波水热法制备精细氧化物粉体,包括金红石型超微(250nm 以上)二氧化钛颗粒始于1 992年。
近两年人们正用此技术解决多类粉体的制备,如稀土改性超微颗粒制备等。
以不同钛盐为前驱体,利用微波辐射作用与水热反应相结合,可探索在作为外加场引入的微波辐射作用影响下合成纳米TiO2的新方法【8】。
白波等【9】利用硫酸钛和尿素为主要原料,EDTA为控制剂,微波水热法制备得到TiO2纳米光催化剂颗粒,分析了TiO2纳米晶粒的形成机理。
TEM、XRD、FT-IR、TG-DSC对所得的催化剂进行了结构表征。
结果表明,TiO2纳米光催化剂颗粒具有粒径小、颗粒分散性好、纯度高等特性。
进一步的研究表明,后续的热处理可以对TiO2纳米晶粒的晶相进行调节。
光催化活性检测是以低浓度酸性大红3R水溶液为降解目标,结果表明,该TiO2催化剂表现出了较高的催化活性。
种法国等【10】以TiCl4为原料,采用微波水热合成法制备了锐钛型纳米TiO2光催化剂。
利用XRD、TEM、TG-DTA等技术对产物进行了表征,并以制备的TiO2为催化剂,通过酸性品红水溶液的光催化降解实验考察了该催化剂的光催化反应性能。
结果表明:微波场作用使反应体系均匀迅速的升温,加快了水热晶化反应速度,在20×105Pa的微波水热条件下Ti(OH)4水热晶化2.5h后,产物主要以锐钛型存在,晶粒粒径小于10nm。
与常规水热合成时间相比,微波水热条件下在较短的晶化时间内形成了锐钛型TiO2,光催化降解品红的实验也证明微波水热条件下制备的催化剂具有较高的光催化性能。
4 水热合成不同形状二氧化钛Ti02通常以金红石、锐钛矿和板钛矿3种形态存在于自然界中,其中金红石型Ti02是3种晶型中热力学最稳定的1种,而且具有高折射率、优异的透光性和很强的紫外线屏蔽能力【11-14】。
因此,如何制备低成本、形貌和大小可控的纯相金红石型纳米Ti02是研究的。
韦志仁等【15】以水热发合成的钛酸纳纳米管为前驱,经过二次水热处理制备出了叶片状纯锐钛矿相TiO2晶体。
采用高分辨率TEM、XRD对晶体形貌和结构进行了分析。
在纯水条件下,TiO2长度达到1-2µm,宽度100-200nm,钛酸纳纳米管全部转化为锐钛矿相TiO2。
pH值为11时,除了合成出微纳米级叶片状TiO2以外,还有少量未反应的钛酸纳纳米管以及由纳米管展开的膜片物,反映了钛酸纳纳米管相叶片状TiO2 转化的中间过程,显示在特定的水热条件下锐钛相TiO2 和钛酸纳相互转化。
Aruna【16】等引以异丙醇钛为原料,异丙醇为溶剂,在250℃水热反应26 h,得到平均粒径为20nm的金红石TiO2颗粒;Yin等【17】H列以Ticl4。
为原料,加KCl 或者NaCl溶液,在220℃水热反应8h,得到12nm左右的纳米金红石颗粒。
结论水热合成二氧化钛是制备二氧化钛的重要方法之一。
水热法能直接制备结晶良好且纯度高的粉体,不需作高温灼烧处理,避免形成粉体硬团聚,可通过改变工艺条件,实现对粉体粒径,晶型等特性的控制。
但水热法需高温、高压,对设备要求高,操作复杂,能耗较大。
对其更进一步的研究有着十分重要的意义。
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