常压干燥法制备TiO2气凝胶

来源 :中南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feifeijoy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
TiO2气凝胶作为一种具有优异性能的轻质多孔固体材料,已成为当今研究热点之一。TiO2气凝胶除了具有负载型TiO2粉体材料良好的化学稳定性、热稳定性、优良的电学、光学和力学等性能,还有高比表面积和孔隙率、高催化活性和吸附性以及易回收等独特的优异性能。TiO2气凝胶在空气净化、废水处理以及有机污染物的光催化降解等领域具有广泛应用,是一种极具发展前景的绿色环保型光催化材料。本文以钛酸丁酯为钛源,甲酰胺为干燥控制化学添加剂(DCCA),并经溶胶-凝胶法以及常压干燥后续处理工艺,实现了块体TiO2气凝胶的常压干燥法制备。研究了不同原料配比以及常压干燥后处理工艺对TiO2气凝胶结构性能的影响,得到了常压干燥法制备TiO2气凝胶的最佳工艺,其最佳工艺如下:原料配比(摩尔比)为钛酸丁酯:乙醇:水:无水乙酸(有机配体):无水乙酸(催化剂):甲酰胺=1.0:21.0:4.0:0.5:2.0:0.8;常压干燥工艺的后处理过程中,选用乙醇作为老化液,使用摩尔比为5.0:2.0的H2O/EtOH混合液进行老化,并采用摩尔比为1.0:4.0的TEOS/EtOH混合母液进行表面修饰,所制备的TiO2气凝胶性能较好,其凝胶时间为60min,表观密度为0.18g·cm-3,比表面积为573.4m2·g-1,孔容为0.72cm3·g-1,平均孔径为19.2nm。本文研究了甲酰胺作为干燥控制化学添加剂对Ti02气凝胶微观结构的影响。采用BET、SEM、XRD及FT-IR等检测方法对样品结构性能进行表征。结果表明:采用甲酰胺作为干燥控制化学添加剂制备TiO2气凝胶,可缩短凝胶时间、减小表观密度、提高比表面积以及防止凝胶开裂。甲酰胺与钛酸丁酯摩尔比为0.8时,制备出的块体TiO2气凝胶微观结构最佳。该样品表观密度为0.18g·cm-3,比表面积为579.6m2.g-1,平均孔径为19.4nm,经850℃高温处理后表现出较好的热稳定及光催化性能。采用溶胶-凝胶法制备碳纳米管(CNTs)掺杂TiO2复合醇凝胶,并结合常压干燥等后续工艺,实现了CNTs掺杂TiO2块体气凝胶的常压干燥法制备。采用XRD、BET、TEM、SEM、EDS、DSC及FT-IR等对样品进行表征。结果表明:制备态CNTs掺杂TiO2气凝胶晶型为无定型,表观密度为0.20g·cm-3,比表面积为601.7m2.g-1;在氮气保护下,经950℃热处理后,比表面积为136.8m2·g-1,TiO2以锐钛矿相存在,且均匀密集包覆在CNTs表面,对甲基橙光催化降解具有较高光催化活性。CNTs-TiO2气凝胶光催化活性的提高与CNTs的加入有利于增加TiO2表面还原反应位点,以及降低电子-空穴对的复合速率等有关。
其他文献
随着无线通信系统的发展,人们对功率放大器的效率、功率等性能的要求越来越高,因此高效率功放成了近几年的研究热点。第三代半导体材料GaN HEMT具有功率密度大、击穿电压高、
<正>美国斯坦福大学坎特视觉艺术中心收藏有一件铜簋,据其铭文可称为叔多父簋。此器于20世纪初流入美国,1933年之前被美国收藏家购买,其子于2005年将其捐赠给斯坦福大学。现
公益信托就是以救济穷人或救助老弱病残,发展科技教育、文化艺术、医疗卫生、环境保护等社会公益事业为目的而依法设立的信托。委托人将财产捐献给受托人,并且要求受托人按照
文化资源环境一旦开发不当,必将造成不可逆转的后果,应确立文化经济在发展新疆中的地位,加快文化资源优势向经济产业优势转换,在文化资源产业化的过程中高度重视文化资源的保
<正> 第I卷(选择题,共44分)一、选择题:本卷共11小题,每小题4分,共计44分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。读图1,并结合P地气候资料判断1~4题。
<正>由新西兰政府援助、国家商务部主管、新疆畜牧厅负责实施的《乌鲁木齐南山种羊场牧民能力建设培训项目》于2012年5月正式启动,2013年底圆满完成,项目总投资58.8万元人民
<正> 一、选择题(共70分)(一)单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)青藏铁路将于2006年7月1日投入试运行。西
<正> 一、2006年全国高考文综卷Ⅰ地理试题的主要特点1.稳中求变,突出学科特点2006年全国文综卷Ⅰ(陕西等省使用)的题型结构、题量、三科分值与2005年全国高考三套文综试卷完
<正>石峡遗址位于广东省韶关市曲江区,自1973年至1978年共进行了三次考古发掘,发现了大量的房址、灰坑、窑址等遗迹,清理墓葬132座,出土各类器物一万余件。这些发现为研究广
人口结构问题是21世纪中国人口的核心问题。在计划生育政策的作用下,我国的人口转变表现为:人口总量大,发展水平低,转变速度快,时间短。这种转变会影响人口结构的均衡协调发展。在