双子表面活性剂为模板纳米二氧化钛的制备及光催化活性

功能材料, 2011, 42(11): 2064-2067.

双子表面活性剂为模板纳米二氧化钛的制备及光催化活性

韩世岩 ^1, , 宋湛谦 ^2, , 余方丹 ^3, , 方桂珍 ^4, , 于海鹏 ^5, , 李淑君 ^6, , 朱明华 ^7, , 任世学 ^8,

1.东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150040

2.东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150040／中国林业科学研究院林产化学工业研究所,江苏南京210042

3.东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150040

4.东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150040

5.东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150040

6.东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150040

7.东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150040

8.东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150040

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(31070487 30901135) 哈尔滨市科技创新人才研究专项资金资助项目(2008RFLXN001) 中央高校基本科研业务费专项资助项目(DL09AB08)

关键词：脱氢松香 , 双子表面活性剂 , 纳米二氧化钛 , 光催化活性

Preparation and photocatalytic activity of nanometer TiO_2 using gemini surfactant as a template

Keywords： dehydroabietic acid , gemini surfactants , nanometer TiO2 , photocatalytic activity

以脱氢松香为原料,通过化学合成的方法制备出一种新颖的双子表面活性剂,采用FT-IR及1 HNMR对其结构进行确证;以酞酸四正丁酯（TNB）为起始原料,通过加入自制的双子表面活性剂,采用水热合成法制备了平均粒径为8.81nm的锐钛矿型纳米二氧化钛颗粒;利用FT-IR、TEM、XRD对纳米二氧化钛进行表征;以紫外光为光源,罗丹明B（RhB）为模型污染物考察了纳米二氧化钛的光催化活性,结果表明其催化活性优于未加表面活性剂制备的纳米二氧化钛,且在紫外光下反应3h,RhB的降解率为99.7%,基本完全降解。

A novel gemini surfactant was synthesized from dehydroabietic acid,and its chemical structure was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy（FT-IR） and 1H nuclear magnetic resonance（NMR） analysis.Then anatase nanometer TiO2（average size was 8.81nm） was prepared from tetra-n-butyl titanate（TNB） and this gemini surfactant via hydrothermal synthesis.The prepared TiO2 nanoparticle was characterized by FT-IR,transmission electron microscopy（TEM） and X-ray diffraction（XRD）.Moreover,its photocatalytic activity was determined with RhB as model pollutant under UV irradiation.The results showed that its photocatalytic activity was greater than that of the nano TiO2 prepared without surfactants.The model pollutant RhB was almost totally degraded（99.7% of degradation rate） after 3h under UV irradiation.

参考文献

[1]	赵剑曦.新一代表面活性剂：Geminis[J].化学进展,1999(04):348-357.
[2]	胡旭,李海朝,陈立云.二氯化-N,N-'-二（3-脱氢松香酰氧-2-羟丙基）四甲基乙二胺的合成与性能[J].应用化学,2007(12):1439-1442.
[3]	李江文,赵发琼,曾百肇.季铵盐型Gemini表面活性剂在金表面的吸附行为[J].物理化学学报,2006(02):249-253.
[4]	徐晓明,林永生,吴章锋,韩国彬.季铵盐Gemini表面活性剂胶团水溶液的流变性质[J].高等学校化学学报,2004(07):1334-1337.
[5]	崔晓红,陈洪,杨晓焱,刘爱红,毛诗珍,程功臻,袁汉珍,罗平亚,杜有如.季铵盐型双子表面活性剂C14-s-C14·2Br的聚集行为[J].物理化学学报,2007(03):317-321.
[6]	Kang TS;Smith AP;Taylor BE;Durstock MF .Fabrication of Highly-Ordered TiO2 Nanotube Arrays and Their Use in Dye-Sensitized Solar Cells[J].Nano letters,2009(2):601-606.
[7]	Gonzalez RJ.;Berger H.;Zallen R. .INFRARED REFLECTIVITY AND LATTICE FUNDAMENTALS IN ANATASE TIO2[J].Physical Review.B.Condensed Matter,1997(11):7014-7017.
[8]	范崇政,肖建平,丁延伟.纳米TiO2的制备与光催化反应研究进展[J].科学通报,2001(04):265-272.
[9]	王昭,毛峰,黄祥平,魏慧丽,张昌远,冯笙琴.二氧化钛纳米棒自组装纤维的水热一步合成及其光催化性能[J].材料科学与工程学报,2009(01):96-98,120.
[10]	宋彩霞,王德宝,古国华,傅洵,胡正水.表面活性剂有序聚集体在纳米材料制备中的应用[J].材料导报,2002(09):56-59.
[11]	马建中,储芸,高党鸽.表面活性剂在纳米材料领域中的应用[J].日用化学工业,2004(06):374-376.
[12]	王培义,张晓丽,徐甲强.表面活性剂在纳米材料形貌调控中的作用及机理研究进展[J].化工新型材料,2007(06):14-16,26.
[13]	王晓静,刘超,胡中华,刘亚菲,陈玉娟,温祖标.多孔二氧化钛微球的制备、表征及其光催化性能[J].催化学报,2008(04):391-396.
[14]	杨儒,李敏,张敬畅,曹维良,胡天斗,张静.锐钛矿型纳米TiO2粉体的精细结构及其光催化降解苯酚的活性[J].催化学报,2003(08):629-634.
[15]	陈小泉,古国榜.以钛氧有机物为前驱物制备具有高光催化活性的纳米二氧化钛晶体[J].催化学报,2002(04):312-316.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网