J.Retuert等以钛酸异丁醋为前驱体,在比表面积分别为250m/g和191qq/g的SiO2载体上进行浸涂溶胶,经热处理后制备TiO2:/SiO:复合体,研究显示,具有较大比表面积的SiO2在包覆后其表面积略有减少,而比表面积在包覆前后则没有变化;表层的TiO2,在700℃热处理6h后开始由无定形态向锐钛矿型转变。
2.3复合纳米矿物材料载体
复合纳米矿物材料是将矿物材料等与其他材料经物理或化学加工而成的无机一无机或无机一有机复合纳米材料。它不仅大幅度提高了材料的力学性能,还赋予了基体材料一些其他的新的功能。
王召东等选择高岭石作为载体制备纳米TiO2:光催化复合材料,并以直接热合的方式与FeO进行复合,结果表明该复合光催化剂有效拓宽了纳米TiO2的光吸收范围;以偶氮染料废水为处理对象,当催化剂添加量2g/100mL,废水初始pH=4,在紫外光和太阳光下6h后其降解脱色率分别达到了98.4%和62.5%
3载体/纳米TiO22复合体的制备工艺
纳米TiO2负载的方法有很多,对国内外的文献进行统计,以非金属纳米矿物材料为载体,其负载的方法大体可归纳为两类:(1)将高活性纳米TiO2粉末通过浸渍、扩散、偶联、研磨等各种手段固定在载体上;(2)利用前驱体(如TiC1、Ti(OCH。)等)经过一系列物理或化学反应固定在载体上。
3.1活性粉末固定法
活性粉末固定法根据黏附的机理不同又可分为浸渍法、偶联剂法、包覆法等。
浸渍法相对来讲原理和操作更简单,是将活性纳米TiO2粉末均匀分散在粘结剂中形成悬浊液,而后将载体浸在悬浊液中混合均匀后,再经烘干、烧结等步骤实现光催化剂的固定化。这种方法在烧结过程中,TiO2分子和载体之间可以产生化学键,结合力比较大,稳定性较好。
偶联剂法是用偶联剂或各种粘合剂将载体和粉末纳米TiO2粘合在一起,实现纳米TiO2的固定。这种方法可以用在其他方法受到限制的载体上。
包覆法是在载体未成型前把纳米TiO2粉末加入到载体原料中,混合均匀,在载体成型过程中将TiO2粉末包覆其中,再经干燥、高温烧结。
陈金媛等用焦硫酸钾熔融/浸渍法制备高效二氧化钛/膨润土复合光催化材料,结果表明,该方法制备的复合体钛的含量比用溶胶法制的要低很多;催化剂用量在20~90mg/25mL染料废水时,相同用量的催化剂,熔融/浸渍法制得的复合体对活性艳红的降解效果明显好于后者;当用量为70mg/25mL染料废水时,染料废水的脱色率达93.6%。Gao等用浸渍法在SiO2表面包覆一层分散状态的TiO2。,研究发现,SiO:表面的一OH数、浸渍时间是影响TiO2粉末分散状态和负载量的主要因素。文明等采用湿式研磨法制备了蛋白土/纳米TiO2:复合材料,实验表明,研磨时间为15rain,分散剂用量为0.3%,TiO2用量10%,液固比为4:1时复合材料催化性能最佳。
3.2前驱体固定法
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