SiO2—TiO2两元气凝胶的制备及其结构表征.pdfVIP

文章编号：1001—9731【2001)02—0200—03 SiO 一TiO 两元气凝胶的制备及其结构表征。 邓忠生，张 哲，翁志农，王 珏，周 斌，沈 军，陈玲燕 (同济大学玻耳固体物理研究所，上海 200092) 摘 要： si — 0 衙元气凝胶是一种新型蚋米光催化氧化 将正硅酸乙醇(TEOS)、钛酸丁酯直接与催化剂 水．乙醇等混 荆。本文以正硅酸乙酯(TE0S)、敞酸丁酯为原料． 乙醇为溶 台则钛酸丁醇先水解～缩聚，得不到结构均匀的SiO2一TiO 凝 剂，分暑Il HN( 、躇酸为催化{i4用溶肢一凝肢法经超临界干燥 胶 先将正硅酸乙酯(TEOS)、钛酸丁酯分别配成SiO2溶胶 制备出了si()z—Ti 两元气凝肢。研究了不『il催化剂以蕊 及 溶胶后再将这两种溶胶按一定比例混台，用超声被处 SiO ：T L0 不同配比等制备因幸对溶肢一凝肢过程的影响。 理使其混台均匀，室温静置使其成凝胶。凝胶经老化后即可超 用BET、xRD、SEM等刹试方击对其结构进行了研究，蛄果表 临界干燥。实验中采用乙醇为干燥介质进行超临界干燥，超临 明：所制备的 Si0：一Ti0 两克气凝肢具有大比表 面积 界干燥过程参见文献~ao3。 (600m2g )，蚋米多孔蛄袖(骨架颗粗约为30～50nm，孔l嗣足 2．2 O —Ti()z两元气凝胶的衰征 十为几十rim)}经乙醇超临界干燧所得的Ti0 为锐敞矿型；所 用BLmI自动吸附仪(M~cromettics How S。rb II 2300)测量SiO2 制备的Si02一Tl 两元气凝肢比纯Tio2气疑肢骨架结构强 一 二元气凝胶比表面积，脱气温度200℃，载气：30．2％ ，69． 度得到明显增强。 8％He。用扫描电子显微镜(Cambridge$360)观测 SiO 一TiO 关键词： 光催化：气凝胺；溶胜一凝胜；超临界于燥 二元气凝胶形貌，放大倍数为 20000倍 用Philips PW1700 X 中图分类号： TQ134．11 文献标识码：A 射线衍射仪对 SiO：一Ti()z二元气凝胶进行物相分析(CuKa． i 引 言 40kV)。 Q作为一种光催化氧化枘 ，它在紫外线照射下能产 3 结果与讨论 生具有强氧化能力的羟基自由基，能有效降解和消除有害污染 3．1 备因素对溶胺一凝胶过程的影响 物，因而可广泛用于含各种有害污染物的废水处理_|] 研究表明 在用溶胶一凝胶法制备si0 —Ti0 二元气凝胶过程中，实 TiO2的光催化活性与 Q 的尺寸哪、晶型哪、表面积有关，而用 验中诸多因素如催化剂、溶剂、水以及TiO。与SiO。的比例对凝 溶胶一凝胶超临界干燥法制备的Ti(k气凝胶口q 具有纳米结构 胶时间影响很大。考察了上述因素对两元气凝胶溶胶一凝胶过 (孔铜为1～100rim，骨架颗粒为 1～20am)、比表面积大(1o0～ 程的影响。 G00 ／g)、孔洞率高(可高达85 )等特点，因此具有很高的催化 3．1_1 以硝酸为催化剂 括性。但由于纯 G 气凝腔的厢络结构较差，它在超临界干燥 以硝酸为催化剂，研究不同TiO。与SiO 配比对SiO — 时容易收缩、开裂以至于最终得到T 超细粉体，从而使催化剂