熔融—分相法制備納米TiO-,2-光催化材料的研究.pdf

1、納米二氧化鈦具有良好的光催化、抗紫外線、表面自潔、耐化學(xué)和光化學(xué)腐蝕等性能，被廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染物降解、殺菌、防紫外線化妝品等方面。負(fù)載型納米TiO<,2>與單一粉末FiO<,2>體系相比，固液分離容易，可以回收并重復(fù)使用，因此更有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 熔融分相法是以Na<,2>O-B<,2>O<,3>-SiO<,2>為基礎(chǔ)玻璃體系，加入適量的TiO<,2>，高溫熔融后進(jìn)行熱處理，使玻璃分相同時(shí)析出TiO<,2>晶體，再經(jīng)化學(xué)處理去掉

2、富堿硼相，制備得到與多孔玻璃負(fù)載牢固的納米TiO<,2>光催化材料。該方法原料成本低，工藝簡(jiǎn)單，具有廣闊的實(shí)用前景。 利用差熱分析(DTA)、X-射線衍射分析(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、能譜分析(EDS)等多種表征手段，研究了Na<,2>O-B<,2>O<,3>-SiO<,2>-TiO<,2>系玻璃分相規(guī)律及TiO<,2>在其中的析晶行為，玻璃分相與TiO<,2>析晶之間的關(guān)系，TiO<,2>的加入對(duì)Na

3、<,2>O-B<,2>O<,3>-SiO<,2>系分相的影響等。 研究結(jié)果表明：Na<,2>O-B<,2>O<,3>-SiO<,2>-TiO<,2>玻璃系統(tǒng)的分相隨組成中鈉硼含量的增加，分相程度增大；隨熱處理溫度的升高以及時(shí)間的延長(zhǎng)，玻璃分相尺寸增加；TiO<,2>的加入并沒(méi)有改變Na<,2>O-B<,2>O<,3>-SiO<,2>系的分相規(guī)律，而是促進(jìn)了該系統(tǒng)玻璃分相。TiO<,2>析晶活化能隨組成中硅含量的增加而增大；熱處理

4、溫度在600℃以下時(shí)，TiO<,2>生長(zhǎng)激活能較小，晶粒生長(zhǎng)較快，當(dāng)熱處理溫度高于600℃，生長(zhǎng)激活能變大，晶粒生長(zhǎng)緩慢。玻璃分相促進(jìn)了TiO<,2>晶體析出，TiO<,2>的析晶尺寸受玻璃分相結(jié)構(gòu)的影響，分相尺寸越大，TiO<,2>的析晶尺寸也越大。在保證形成連通的硅氧骨架的前提下，通過(guò)選擇能產(chǎn)生玻璃分相的組成和適宜熱處理制度，經(jīng)化學(xué)處理過(guò)程，可以得到與多孔玻璃負(fù)載的、尺寸大約在20-50nm銳鈦礦型TiO<,2>晶體。 以甲