王殿平
,
刘守新
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2012.20532
以聚乙二醇和共嵌段化合物F127为双模板剂,采用溶胶-凝胶辅助水热法制备了球形介孔TiO2 (MS-TiO2).采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、热重分析和低温N2吸附-脱附对样品进行了结构表征,并以苯酚为降解模型物在紫外光下对其活性进行了评价.结果表明,所得TiO2为球形介孔结构,孔径为6.5～12.6 nm,比表面积最高可达106.9 m2/g,孔体积0.21 cm3/g,球形颗粒直径200～300 nm,由粒径为15～20 nm的小晶粒组成.随着焙烧温度的升高,TiO2的比表面积和孔体积减小,孔径增大.双模板剂的使用比单一模板剂更能形成稳定的立体网状球形胶束,并有效抑制TiO2前驱体的团聚,诱导其形成球形介孔结构.其中,在500℃下焙烧所制MS-TiO2样品表现最高的光催化活性,苯酚降解率达86.4％,为TiO2的1.3倍.
关键词:
双模板剂
,
二氧化钛
,
介孔
,
球形
,
表面活性剂
,
苯酚
王殿平
,
张倩
,
刘守新
功能材料
以水热法制得的炭球为模板,通过酸催化水解法在其表面合成TiO2前驱体壳层,经煅烧除去炭球,最终制得中空TiO2微球。使用SEM、TEM、XPS、XRD及N2吸附-脱附等手段对产物进行结构表征。以苯酚为模型物在紫外光下对其活性进行评价。结果表明,经煅烧后TiO2前驱体实现由无定形向锐钛矿相的转变,炭球烧蚀,从而生成具有中空结构的TiO2微球。随葡萄糖溶液浓度增加,炭球直径增加,TiO2中空微球的球径也随之增加。通过调整葡萄糖溶液浓度可以对TiO2中空微球尺寸进行控制。当葡萄糖溶液浓度为0.7mol/L时,最终所得TiO2中空微球直径约为200nm,壁厚约为28nm,比表面积为66.6m2/g,孔径为6.56nm,整体排布平整。煅烧温度为600℃的TiO2中空微球对苯酚去除率最高,可达81.5%,为同法制备的非空心TiO2的1.35倍。
关键词:
TiO2
,
空心
,
炭球
,
硬模板
,
酸催化水解-水热
