Sn离子促进纳米TiO2颗粒低温制备及机理分析

分别以Sn4+和Sn2+为促进剂,钛酸丁酯为主要原料,在80 ℃下通过强迫水解法制备了纳米TiO2颗粒.利用X射线粉末衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)和紫外-可见漫反射光谱(DRS)对产物进行表征.考察了不同酸度下Sn4+和Sn2+对TiO2晶化过程的影响,结果表明:引入Sn4+后,在合适的酸度条件下回流50 min后即可获得锐钛矿结构TiO2,TEM观察表明其晶粒粒径约为5 nm左右.紫外-可见漫反射谱分析表明:加入Sn4+或Sn2+所制备的两种粒子,其吸收带边同体相材料相比向短波方向移动.机理分析认为产物的结构主要取决于水解时的酸度,Sn离子主要起到降低成核表面能垒、促进晶核形成的作用.     

微胶囊模板法TiO2微球的制备及表征

以钛酸丁酯为原料、硝酸为催化剂,通过水解-胶溶法制备了TiO2溶胶.以TiO2溶胶为内水相、环己烷为油相,制备了稳定的W/O型乳状液.在此基础上,以聚乙烯醇水溶液为外水相在W/O/W复相乳液体系中制备了TiO2溶胶微胶囊,经500℃煅烧除去有机物模板可得TiO2微球.利用SEM、FT-IR、TG/DTG等表征手段,重点考察了外水相中表面活性剂的使用对TiO2微球形貌的影响.结果表明,外水相中添加表面活性剂OP-10时所制备微胶囊的球形完整性、分散性和囊壁包覆完整性均较好,经煅烧后可得到球形完整、分散良好、粒径均匀且平均粒径在6μm左右的TiO2微球.XRD分析表明所得TiO2微球呈单一锐钛矿型、晶粒的平均尺寸约为6.5 nm.     

纳米CNTs/SiO2/TiO2复合颗粒的制备及表征

以碳纳米管为核心,采用溶胶-回流法制备了纳米CNTs/SiO2/TiO2复合颗粒.用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和BET法对其表面形貌、结构和比表面积进行表征.结果表明,所制纳米CNTs/SiO2/TiO2复合颗粒为双层包覆型结构,SiO2为中间层,最外层是锐钛矿型的TiO2;红外光谱分析显示SiO2和TiO2之间形成了Ti-O-Si键;复合颗粒的比表面积是纯碳纳米管的2倍多.