硅胶载体上制备纳米TiO2

引言 通过控制反应空间的尺度而限制晶核的生长,为制备纳米粒子提供了一种相对简易的方法,微乳液和反相微乳液就是典型的纳米反应器[1～3],而利用硅藻土、高岭土等材料的层状结构和孔隙限制粒子生长、制备纳米复合材料的发展也很快[4].     

微乳液制备纳米粒子及其应用综述

微乳液自1943年由Hour和Schulman[1]发现以来,其理论和应用研究取得了很大进展。自20世纪90年代以来,微乳液的应用领域迅速拓展,目前已渗透到日用化工、精细化工、材料科学、生物技术、环境科学和分析化学等领域,成为当今国际上热门的具有巨大潜力的研究领域[2]。纳米微粒是一种粒径极小而比表面积极大的粒子。因其具有这种特殊的特点,纳米微粒表现出新的光、电、磁性质和化学性质[3]。随着纳米技术方面的重视,由纳米微粒组成的新型材料在催化、发光材料、磁性材料、半导体材料及精细陶瓷材料等领域已经得到了广泛的应用。纳米微粒的性状能够通过其制备的条件改变而产生不同,因此,为了得到理想值高的目标纳米微粒,人们开始了对纳米微粒制备方法的深入研究。     

微乳液法制备纳米粒子的研究进展

微乳液是一种具有热力学稳定性的单分散体系，其分散质点为纳米量级，它能够为纳米粒子的制备提供理想微环境：介绍了微乳液的性质以及利用微乳液制备纳米粒子的原理和方法，并讨论了利用微乳液制备纳米粒子过程中的各种影响因素。     

W／O微乳液制备纳米粒子的研究

介绍了微乳液的制备方法、微观结构模型和形成理论;介绍了W／O型微乳液在制备纳米粒子方面的应用,并对微乳液法制备纳米粒子的方法、原理、影响因素以及纳米粒子的表征方法进行了重点介绍。     

草酸锌纳米粒子的合成动力学研究

以微乳液和均匀沉淀耦合法制备出纳米草酸锌粒子。为了研究纳米粒子生长的动力学特征,用稀释法求取了该过程所涉及的NP-9／正己醇／正庚烷／硝酸锌溶液微乳液体系的水核半径：检测了草酸二甲酯与硝酸锌的沉淀反应过程中浓度随时间的变化,建立了草酸二甲酯水解的动力学方程。根据微乳液法制备纳米粒子的扩散机理,推导出纳米粒子的粒径与反应时间的关系式,并将计算所得粒径与实验值进行对比。结果表明：NP-9／正己醇／正庚烷／硝酸锌溶液微乳液体系的水核半径在308K和318K分别为186nm和233nm,可以作为制备纳米粒子的微反应器。在有沉淀反应发生时,草酸二甲酯的水解为一级反应;草酸锌纳米粒子粒径的实验值比计算值大15～30倍,其生长的动力学过程可依照碰撞-融合-分裂机理解释。     

微乳液法制备纳米硫化物及其光催化性能研究进展

纳米硫化物半导体在许多方面显示出重要应用,其性能受到尺寸、形貌等方面的影响,微乳液法因制备的纳米粒子粒径均一,成为制备纳米硫化物的一种重要方法。介绍了微乳液的构成、该方法的形成机理、影响因素等,综述了微乳液法制备纳米硫化物及其光催化活性的国内外研究进展。     

Triton X-100反相微乳液体系制备纳米粒子的研究进展

介绍了Triton X-100反相微乳液体系的形成机理、特性和制备纳米粒子的原理,总结了采用Triton X-100体系制备纳米粒子的影响因素。综述了近年来国内外用该微乳液系统制备纳米粒子的新进展,提出了该体系制备纳米颗粒存在的问题。     

微乳液法制备纳米材料的研究进展

微乳液法制备纳米材料可以控制纳米粒子的大小和形状。本文综述了影响纳米粒子的主要因素和微乳液法制备纳米材料的最新研究进展。     

W/O微乳液技术与纳米粒子的控制合成

分析了W／O微乳液的形成机理、结构特征以及用W／O微乳液法合成纳米粒子的基本原理。讨论了制备条件如水与表面活性剂的比值,反应物、表面活性剂、助表面活性剂的浓度以及焙烧条件对纳米粒子特征的影响。指出应该加强对纳米粒子生成反应动力学的研究,加强微乳液法与其它纳米粒子制备技术的耦合研究,并注意改善非极性溶剂和表面活性剂的回收率以降低制备成本。     

磁响应性ZnO/碳纳米管纳米复合材料的合成和光催化性能测试

用催化剂负载化制备了一种磁响应性光催化纳米复合材料.采用湿化学法制备纳米级超细活性氧化锌,用水热法制备出磁性Fe3 O4纳米粒子,将其超生分散在溶有碳纳米管的无水乙醇中,形成碳纳米管包裹Fe3 O4纳米粒子的微乳液.将该微乳液插于纳米氧化锌中,形成一种稳定体系,通过控制水解,使氧化锌纳米粒子于磁性Fe3 O4纳米粒子共...     

SiO2表面上制备纳米TiO2中水量对TiO2含量和形貌的影响

利用吸附相反应技术在SiO2表面原位制备了纳米TiO2,研究水的加入量对TiO2粒子制备的影响。用分光光度法测定乙醇体相中Ti含量随反应时间的变化,发现Ti含量呈现先快后慢的变化趋势,且水量在1．0～1．1ml。时Ti含量出现急剧变大。Ti含量的这一突变区域通过电子色散能谱仪对载体SiO2表面Ti含量的测定得到了进一步地确定。由透射电子显微镜观察到SiO2表面TiO2粒子存在着两种不同的形貌：覆盖在SiO2表面黑色区域和直径在1nm左右的单一小粒子。X射线衍射分析表明：TiO2晶粒粒径随着水量的增加而变大。实验结果发现：在不同的水量下,钛酸丁酯能够与吸附层和乙醇体相中的水以及SiO2表面羟基发生水解缩合反应。3种反应的不同反应速率导致了Ti含量曲线中的不同斜率,另外钛酸丁酯在醇体相中的水解也导致体系中Ti含量的急剧变大。     

纳米TiO_2/SiO_2复合食品抗菌材料

以水玻璃和Ti(SO4) 2 为原料 ,制备出了多孔的纳米TiO2 /SiO2 复合粒子 ,在后处理过程中 ,利用无机包覆剂溶解度随温度的变化 ,在复合粒子表面包覆了一层无机结晶膜 ,经热处理除去包覆剂后 ,得到了以单分散纳米复合粒子组成的复合微粉。对复合微粉进行比表面和孔容测试 ,并运用XRD和TEM进行了表征 ,发现TiO2 以 12 .6nm的纳米晶粒的形式被多孔的SiO2 包覆 ,所形成的复合粒子则约为 2 0nm。为了了解复合微粒的灭菌效果 ,运用纳米TiO2 和复合粉末对 4种保健食品进行对照灭菌实验 ,两个月以后 ,测得含复合微粒的样品中的菌落总数为 5 0～12 0个 /g ,是相应保健食品企业标准许可菌落数的 0 .2 5 %～ 0 .7% ,为相应空白样和纳米TiO2 粉样品菌落数的 0 .5 2 %～ 0 .97%和 3 3 .3 %～ 83 .3 %。     

磁载纳米二氧化钛光催化剂的制备及光催化性能

以共沉淀法制备纳米级Fe3O4磁载体,以SiO2为过渡层,通过溶胶-凝胶法制得包覆型光催化剂TiO2/SiO2/Fe3O4复合粒子。通过TEM、XRD、IR等测试手段对样品进行表征。以甲基橙为目标降解物,考察磁载光催化剂TiO2/SiO2/Fe3O4在紫外光下的光催化活性。结果表明,在TiO2和Fe3O4之间包覆一层无定型SiO2的TiO2/SiO2/Fe3O4的光催化活性明显优于纯TiO2和TiO2/Fe3O4的光催化活性,且具有较好的磁性,在有外加磁场时可将催化剂从溶液中分离出来,回收处理后循环使用。     

超声辐照前后添加剂在煤粒表面吸附特性研究

选用大同及神木煤样,考察了超声辐照前后添加剂在煤粒表面吸附特性的变化及其对水煤浆的表观粘度和静态稳定性的影响,在超声辐照强度为８０Ｗ／ｃｍ＾２和频率为２０ｋＨｚ的条件下,经超声辐照后,煤粒对添加剂的Ｌａｎｇｍｕｉｒ饱和吸附量明显增加。而饱和吸附量的增加与辐照引起的煤粒比表面积的增加密切相关,添加剂在煤粒表面的饱和吸附量是影响煤浆表观粘度的主要因素。采用ＸＰＳ对添加剂在煤粒表面吸附状态的表征结果表明     

层间组装SiO2-TiO2粘土材料的制备与表征

以(C2H5O)4Si和Ti(OC4H9)4为硅源和钛源,采用溶胶-凝胶法制备SiO2-TiO2柱化剂,将原土直接加入柱化剂进行柱化反应得到SiO2-TiO2柱撑蒙脱土,对其进行结构和性能表征,考察了柱化剂中Si/Ti比、柱化剂/原土比、柱化反应条件(反应温度和超声处理)及热处理温度对其结构和性能的影响. 结果表明,SiO2-TiO2柱体成功进入蒙脱土层间,在除去未参与柱化反应的柱化剂的条件下,比表面积可达127.2 m2/g,热稳定性提高了70℃,柱化剂中Si含量增加有利于热稳定性的提高,500℃以下焙烧的SiO2-TiO2柱体中Ti以钛氧四面体和八面体形式存在,600℃焙烧可形成锐钛矿晶型.     

釉面砖基SiO2／TiO2超亲水涂层的制备及其性能研究

用溶胶 -凝胶方法在釉面砖上制备了SiO2 /TiO2 超亲水涂层 ,用XPS、光学显微镜和SEM研究了涂层的表面化学组成、水润湿角和表面形貌。结果表明 ,水润湿角与SiO2 /TiO2 的摩尔比和SiO2 在TiO2 表面的分布有密切关系 ,当SiO2 /TiO2 的比值在 0 0 8-0 1 3时 ,涂层的水润湿角在 5°左右。     

超细二氧化钛粉末在水溶液中的分散

实验研究了不同分散剂对超细二氧化钛粉末在水溶液中分散的影响,采用分散相的沉降高度和分散后颗粒的粒度分布评价分散效果,得出六偏磷酸钠、硅酸钠、乙醇是超细二氧化钛粉末的良好分散剂. 通过测定分散相在分散介质中的z电位,分析了分散剂的分散机制,六偏磷酸钠和硅酸钠可显著提高水溶液中二氧化钛颗粒表面z电位的绝对值,乙醇在二氧化钛颗粒表面形成良好的溶剂化层,使超细二氧化钛颗粒在水溶液中获得良好稳定的分散.     

高盐度有机废水磁载催化剂降解工艺研究

以均匀沉淀法制备的Fe3O4磁粒为核心,以钛酸丁酯、正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了磁载TiO2-SiO2-Fe3O4复合微粒,运用X射线衍射(XRD)、红外(IR)测试方法对所制得复合粒子进行表征,并以TiO2-SiO2-Fe3O4复合微粒为催化剂研究其高盐度有机废水催化降解的性能.结果表明,磁基体Fe3O4...     

不同结构偶氮染料在TiO2纳米颗粒表面的吸附和光催化降解

为研究不同结构的水溶性偶氮染料在TiO2光催化剂表面的吸附和光催化降解行为,选择4种在印染工业中常用的水溶性偶氮染料：活性红MS、活性蓝B、酸性媒介黑PV和酸性橙156作为研究对象,分别考察在不同pH值和氯化钠存在条件下,TiO2光催化剂对它们的吸附行为和吸附模式,并通过数学模拟方法计算了其在TiO2光催化剂表面的吸附参数,还研究了它们在TiO2光催化剂表面的光催化降解反应. 实验结果表明,4种水溶性偶氮染料在TiO2表面的吸附量随着pH值的升高逐渐降低,而且当pH值处于4~8之间时吸附量下降最为显著. 在相同的吸附条件下,2种酸性染料在TiO2表面的吸附量高于2种活性染料,并且在氯化钠存在下它们的吸附量都得到不同程度的提高. 水溶性偶氮染料的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,活性染料比酸性染料具有更高的吸附平衡常数和覆盖率. 在TiO2对偶氮染料的光催化降解反应中,脱色率和反应速率常数随pH值的升高而降低,并且活性染料比酸性染料更易于发生光催化降解反应.