不同水解抑制剂对纳米二氧化钛结构的影响

马 允,马 丽

(安庆医药高等专科学校 药学系，安徽 安庆 246052)

二氧化钛是一种传统无机型半导体材料,由于其具有氧化能力强、无毒、无污染、价廉、光稳定性好和耐光腐蚀能力强等优良特点,已经被广泛地应用于光催化、传感和太阳能电池等诸多领域,被认为是极具开发前景的催化材料[1-2].二氧化钛有锐态矿、金红石和板态矿三种晶型.板态矿TiO2性质不稳定所以催化实验中很少使用;金红石型TiO2虽然性质非常稳定,晶化态好,但是表面缺陷少,电子和空穴容易复合,几乎没有光催化活性;而锐钛矿型TiO2由于晶格中缺陷和缺位多,可以产生较多的氧空位捕获电子,所以具有较高的活性.锐铁矿和板钛矿均为TiO2的低温相,通过高温热处理后它们都可以转变为稳定的金红石型,但是金红石型却不能向锐钛矿型或板钛矿型转化[3].

TiO2的合成方法很多,有溶胶凝胶法[4]、雾化水解法[5]、扩散火焰法[6]、固体混合法[7]、热水解法[8]、液相沉积法[9]、直接焙烧法[10]等,其中,溶胶凝胶法反应过程容易操作,且制备出的粉体粒径小、纯度高,并有良好的化学均匀性,也不会产生废液等副反应产物,是目前制备纳米TiO2最普遍的一种方法.但是,由于溶胶凝胶法常采用钛酸四丁酯为钛源,钛酸四丁酯极易水解,常需要通过向溶剂中添加抑制剂来控制其反应速度,常用的抑制剂有乙酰丙酮[11](ACAC)、三乙醇胺[12](TEA)、乙酸[13](HAc)、盐酸[14](HCl)以及硝酸[15](HNO3)等.

本研究分别以乙酰丙酮、三乙醇胺或乙酸作为抑制剂控制反应速率……