納米tio2的的制備和性能應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-23 14:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 、分布均勻等特點(diǎn)。但水熱法需高溫、高壓，對(duì)設(shè)備要求高，操作復(fù)雜，能耗較大。水熱法不必高溫焙燒，直接得到結(jié)晶良好的粉體TiO2，避免了硬團(tuán)聚。而且通過改變工藝條件，可控制粉體粒徑和晶型等特性，故所得產(chǎn)品純度高，分散性好，晶型好且顆粒大小可控；但該法要高溫高壓過程，故對(duì)設(shè)備的材質(zhì)和安全要求較嚴(yán)、操作復(fù)雜，而且產(chǎn)品成本較高。2012年，蘭章，吳季懷，林建明等[5]通過篩選四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨和四丁基氫氧化銨三種有機(jī)堿膠化劑，來控制水熱合成的銳鈦礦型TiO2納米晶的形貌和粒徑。同時(shí)將其用于制備DSSC光陽極并測試電池光電性能。、乳液法(微乳液法)乳液法是利用2種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下合成固相的一種方法。該法優(yōu)點(diǎn)是：(1)成核、生長、聚結(jié)及團(tuán)聚控制在微乳的液滴內(nèi)完成可以避免團(tuán)聚，(2)是一種非均相合成方法，制備的納米粒子粒徑分布窄；(3)在一定條件下具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、小尺寸的特性，即使破裂還能重新組合，類似于生物細(xì)胞的一些功能(如自組織性、自復(fù)制性)，微乳液法具有不需加熱、設(shè)備簡單、操作容易、制備的粉體粒徑較小且均勻等優(yōu)點(diǎn)。但由于使用了大量的表面活性劑和助表面活性劑，很難從獲得的最后粒子表面除去這些有機(jī)物。益幗等[6]人以TiCl4為原料，在OP10/正戊醇/環(huán)己烷/水(溶液)組成的反相微乳液體系中制備納米TiO2粒子。結(jié)果表明，采用反相微乳液可以合成出納米級(jí)TiO2粒子。當(dāng)體系內(nèi)含水量較高時(shí)， 產(chǎn)物粒度較小，且分布均勻。適當(dāng)?shù)年惢?，可使產(chǎn)物粒度變小，分布變窄。、沉淀法該法是將鈦醇鹽在高溫下水解生成氫氧化物或水合氧化物沉淀，沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥、熱處理即可得納米材料。因此，只要控制好生成沉淀的速度，就可以避免濃度不均勻，從而控制粒子的生長速度。同時(shí)該法不會(huì)引入雜質(zhì)，避免沉淀反應(yīng)的不均勻性，可獲得粒度均勻、致密、高純的納米粒子，是目前工業(yè)化前景較好的一種方法。汪國忠等以TiCl4為原料制備了不同粒度的銳鈦礦相納米TiO2粉末。在共沉淀體系中加入一定量的添加劑，控制共沉淀反應(yīng)的微環(huán)境，使共沉淀反應(yīng)在有限的微區(qū)域或液液界面上進(jìn)行，既保持沉淀又有較高的分散度，添加物置換了吸附顆粒表面的OH，大大減少了顆粒間的非架橋羥基，克服了傳統(tǒng)共沉淀的缺點(diǎn)。固相法固相法主要有氧化還原法、熱解法、高能球磨法等。章金兵等以TiOSO42H2O和Na2C2O4為原料，用室溫固相法首先合成出前驅(qū)體草酸氧鈦，然后在500℃熱分解2 h，經(jīng)純化后得到納米TiO2。經(jīng)XRD和TEM檢測，產(chǎn)物TiO2銳鈦礦型，平均粒徑25 nm。固相法工藝簡單、操作易行，但制得的TiO2粒徑分布較寬。四、納米TiO2的應(yīng)用殺菌材料將納米TiO2添加到涂料中利用其特殊的光催化作用，不僅提高了涂料的理化性能，還賦予了凈化空氣、殺菌抑菌等功能。徐瑞芬等將自制的納米TiO2加入苯丙乳液中制成抗菌涂料，發(fā)現(xiàn)該涂料對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和枯草芽孢的殺菌率均在99%以上。由于TiO2比表面積大，表面能高，易于團(tuán)聚，極大地影響了其光催化活性，降低在實(shí)際應(yīng)用中的催化效果。納米TiO2粉末與樹脂高分子材料摻混可以制備成抗菌塑料，在凈化環(huán)境方面具有廣泛的應(yīng)用前景。高俊剛等研究了納米TiO2與普通TiO2改性聚丙烯(PP)的效果。發(fā)現(xiàn)加入TiO2后復(fù)合材料的表觀粘度增大，加工溫度范圍變寬。納米TiO2的增韌效果優(yōu)于普通TiO2。且具有較好的抗菌效果。紡織品是微生物生長的良好介質(zhì)，為此具有抗菌、消毒功能的健康紡織產(chǎn)品的開發(fā)備受人們關(guān)注。負(fù)載納米TiO2紡織物的制備方法通常為溶膠凝膠法，該方法簡單、條件溫和，但負(fù)載不均勻，與織物的黏著力差。劉紅飛等以表面包覆的方式制備了TiO2/HAP，發(fā)現(xiàn)HAP的包覆可以提高TiO2的殺菌、除臭的效果。HAP能為TiO2光催化反應(yīng)提供高濃度環(huán)境，還能使TiO2的吸收邊紅移，提高光催化活性。在光催化凈水中，TiO2光催化劑在紫外光的照射下，能夠?qū)⑺械慕湍妇⒋竽c桿菌、乳酸桿菌和葡萄球菌等病原微生物殺死，將其他有機(jī)物礦化，并能分解殺菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素。Subrahmanyam等[7
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