陈小泉
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古国榜
催化学报
纳米二氧化钛的制备方法及前驱物的差别影响其光催化活性. 将20 ml钛酸丁酯及30 ml乙酐在密闭容器中与50 ml环己烷混合,在70～85 ℃反应30 min,生成微细的非晶钛氧有机物; 经FT-IR和TGA分析,该物质被确认为计量式是TiO(OOCCH3)2和TiO(OC4H9)(OOCCH3)的混合体. 该钛氧有机物前驱物经焙烧后得到具有高光催化活性的纳米二氧化钛晶体. 表征结果表明,钛氧有机物在焙烧过程中,其表面的吸附物及键合有机基团在400 ℃以前发生脱附和氧化分解; 在389～405 ℃间形成锐钛矿型晶体,在600 ℃出现金红石晶型; 600 ℃焙烧 3 h所得样品的比表面积为86 m2/g,其二次粒子呈200～300 nm条形体,孔隙大于20 nm; 单分散粒子为球形单晶,粒径为22 nm; 表面物理吸附水量为1.21%,加热至800 ℃时失重1.48%,粉体稳定纯净. 光催化实验结果表明,以钛氧有机物为前驱物制备的纳米二氧化钛晶体具有高的光催化活性,光降解丁基罗丹明溶液的反应速率常数约为溶胶-凝胶法制备的催化剂样品的4倍. 表面氧空缺和一定量的表面羟基可能是粉体具有高光催化活性的重要因素.
关键词:
二氧化钛
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纳米晶体
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钛氧有机物
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丁基罗丹明
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光催化降解
