TiO2-SiO2复合气凝胶制备及其砂浆性能研究

以正硅酸乙酯和异丙醇钛为原料,采用溶胶-凝胶法结合水热合成制备TiO_2-SiO_2气凝胶颗粒,利用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、紫外可见光光谱(UV-vis)和拉曼光谱(Raman)对其形貌和结构进行表征。用等体积替换法取代砂浆中的砂制备TiO_2-SiO_2气凝胶砂浆,研究TiO_2-SiO_2气凝胶颗粒的取代率分别为10%、20%、30%、40%、50%、60%时,对砂浆密度、力学性能以及光催化性能的影响,并通过添加纤维来研究砂浆力学性能。结果表明:复合气凝胶中有大量的Ti-O-Si键存在;当气凝胶掺量为60%时,密度由2 117 kg/m~3降低到1 199 kg/m~3,28 d的抗压、抗折强度分别降至9.6、0.9 MPa,光降解甲基橙效率达78.6%;当纤维掺量为总体积的0.1%时,纤维增强气凝胶砂浆28 d的抗压、抗折强度分别较普通气凝胶砂浆提高了18.3%、11.9%。