纳米TiO_2的溶胶_凝胶法制备及其表征

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TiO_2纳米微粒的溶胶_凝胶法制备及XRD分析

2 结果与讨论
2. 1 TiO2 纳米微粒的热处理及 XRD 分析
将上述 TiO2 溶胶在不同温度下热处理时得到不同的
产物。pH = 3 的水解条件下制备的 TiO2 溶胶经 473K 热处
理 2h 得到微黄色 TiO2 粉末 ; 经 473K、573K、673K、773K、
873K、973K热处理 2h 则得到晶型不同的白色 TiO2 粉未。
部分失去时 , 体系黏度增大 , 达到一定程度时形成凝胶 ( Gel) 。将凝胶经过成型、老化、热处理工艺可得到不同形态的产物。本工作采用 Sol —Gel 法制备了 TiO2 溶胶2凝胶 , 经热处理后 ,得到不同的 TiO2 微粒。用 XRD 研究了 TiO2 微粒的晶型结构与粒径的变化 ,在此基础上讨论了热处理温度对 TiO2 微粒的晶体形貌的影响。
现 ,经 473K 热处理的 TiO2 粉末晶粒最小 , 约为 4nm , 经 673K热处理的 TiO2 粉末晶粒比前者稍大一些 ,约为 8nm , 二者的分散性较差 ;经 973K热处理的 TiO2 粉末晶粒较大 , 约为 120nm ,分散性较好 ,结晶完整 ,晶粒大小分布均匀。以上结晶与用 Scherrer 公式得出的晶粒大小基本符合。
( 1. Department of mathimatic and physics , China University of Geosciences , Wuhan , China ; 2. Department of physics , Huazhong University of Science and Technology , Wuhan 430074 , China)

纳米TiO2的制备方法

31一、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种较为重要的制备纳米材料的湿化学方法，主要包括4步：1.溶胶的制备。

Ti(OR)4与水不能互溶，但与醇、苯等有机溶剂无限混溶，所以可先配制Ti(OR)4的醇溶液（多用无水乙醇）A，配制水的乙醇溶液B，并向B中添加无机酸（HCl，HNO 3等）或有机酸（HAc或柠檬酸等）作水解抑制剂，也可加一定量NH 3，将A和B按一定方式混合、搅拌得透明溶胶。

2.溶胶-凝胶的转变。

随着搅拌的进行，溶胶经过缩聚过程转变成湿凝胶。

3.使湿凝胶转变成干凝胶。

4.热处理。

将干凝胶磨细，在一定温度下热处理，便可得到纳米TiO 2。

以Ti(OC 4H 9)4为原料，无水乙醇为溶剂，盐酸作水解抑制剂，按摩尔比为Ti(OC 4H 9)4:H 2O:C 2H 5OH:HCl=1:(1～4):15:0.3，得到不同粒径和晶型的TiO 2纳米晶。

用溶胶-凝胶法制备了Pt掺杂的TiO 2，得出在Pt含量为0.1% mol的时候光催化性能最好。

溶胶-凝胶法(Sol-Gel)是目前研究应用最多的TiO 2光催化剂的制备方法之一，溶胶-凝胶法制备纳米材料有如下优点为：（1）反应条件温和，成分容易控制；（2）工艺、设备简单；（3）产品纯度高，容易掺杂改性。

在溶胶－凝胶过程中，溶胶由溶液制得。

化合物在分子级水平混合，故胶粒内及胶粒间化学成分完全一致；颗粒细，胶粒尺寸小。

该法可容纳不溶性组分或不沉淀组分，不溶性颗粒均匀地分散在含不产生沉淀的组分的溶液，经凝胶化、不溶组分可自然地固定在凝胶体系中，不溶性组分颗粒越细，体系化学均匀性越好；掺杂分布均匀，可溶性微量掺杂组分分布均匀，不会分离、偏析。

它比醇盐水解法优越，粉末活性高。

一般情况下，溶胶-凝胶法在室温合成无机材料，能从分子水平上设计和控制材料的均匀性，获得高纯、超细、均匀的纳米材料。

二、水热法水热合成法是在特制的密闭反应容器里，采用水溶液或其他液体作为反应介质，通过对反应容器加热，反应环境使难溶或不溶的物质溶解，进而成核、生长、最终形成具有一定粒度和结晶形态的晶粒。

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛[整理版]

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛实验目的1.溶胶－凝胶法合成纳米级半导体材料TiO22.复习及综合应用无机化学的水解反应理论，物理化学的胶体理论3.了解纳米粒性和物性4.通过实验，进一步加深对基础理论的理解和掌握，做到有目的合成，提高实验思维与实验技能实验原理纳米粉体是指颗粒粒径介于1～100 nm之间的粒子。

由于颗粒尺寸的微细化，使得纳米粉体在保持原物质化学性质的同时，与块状材料相比，在磁性、光吸收、热阻、化学活性、催化和熔点等方面表现出奇异的性能。

纳米TiO2具有许多独特的性质。

比表面积大，表面张力大，熔点低，磁性强，光吸收性能好，特别是吸收紫外线的能力强，表面活性大，热导性能好，分散性好等。

基于上述特点，纳米TiO2具有广阔的应用前景。

利用纳米TiO2作光催化剂，可处理有机废水，其活性比普通TiO2(约10 μm)高得多；利用其透明性和散射紫外线的能力，可作食品包装材料、木器保护漆、人造纤维添加剂、化妆品防晒霜等；利用其光电导性和光敏性，可开发一种TiO2感光材料。

如何开发、应用纳米TiO2，已成为各国材料学领域的重要研究课题。

目前合成纳米二氧化钛粉体的方法主要有液相法和气相法。

由于传统的方法不能或难以制备纳米级二氧化钛，而溶胶-凝胶法则可以在低温下制备高纯度、粒径分布均匀、化学活性大的单组分或多组分分子级纳米催化剂[1～3]，因此，本实验采用溶胶-凝胶法来制备纳米二氧化钛光催化剂。

制备溶胶所用的原料为钛酸四丁脂(Ti(O-C4H9)4)、水、无水乙醇(C2H5OH)以及冰醋酸。

反应物为Ti(O-C4H9)4和水，分相介质为C2H5OH，冰醋酸可调节体系的酸度防止钛离子水解过速。

使Ti(O-C4H9)4在C2H5OH中水解生成Ti(OH)4，脱水后即可获得TiO2。

在后续的热处理过程中，只要控制适当的温度条件和反应时间，就可以获得金红石型和锐钛型二氧化钛。

钛酸四丁脂在酸性条件下，在乙醇介质中水解反应是分步进行的，总水解反应表示为下式，水解产物为含钛离子溶胶。

TiO2纳米微粒的溶胶—凝胶法制备及XRD和SEM分析

景德镇陶瓷学院测试技术综合性实验题目：TiO2纳米微粒的溶胶—凝胶法制备及XRD和SEM分析学号：姓名：院（系）：专业：指导教师：二○一○年十二月TiO2纳米微粒的溶胶—凝胶法制备及XRD和SEM分析摘要以钛酸丁酯为前驱物、无水乙醇作溶剂、盐酸作负催化剂、冰醋酸作为抑止剂,采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2微粒。

通过正交实验分析研究了溶剂量、加水量、凝胶温度、搅拌速度、抑止剂含量等条件对二氧化钛溶胶-凝胶形成过程、凝胶时间的影响,得出了制备稳定溶胶、良好凝胶的凝胶时间,以及适宜的工艺条件。

采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛纳米微粒。

用XRD分析了二氧化钛胶体经不同温度热处理后的晶粒粒径。

分析表明温度在437K时TiO2微粒呈锐钛矿结构，粒径约为5.5nm。

在673K以上TiO2粒径迅速增大，微粒出现锐钛相与金红石相混昌结构。

973K时TiO2微粒完全转化为金红石相。

用晶界结构弛豫的观点解释粒径随热处理温度变化关系。

关键词：钛酸丁酯TiO2 纳米微粒溶胶-凝胶法。

1前言综述国内外关于制备的TiO2纳米微粒的溶胶—凝胶法制备及XRD和SEM分析有关文献，TiO2纳米微粒的溶胶的制备主要是以喷涂、高温热分解、CVD等方法为主，氟源主要是NH4F或HF，用溶胶一凝胶法的很少，原因在于掺杂剂的选择非常困难，尤其对于无机盐溶胶一凝胶法来说更是如此，如何选择掺杂剂使得在能够有效掺杂的条件下不影响薄膜的质量，应该是溶胶一凝胶法法制备TiO2的首要问题。

TiO2是一种重要的材料，除用于精细化工外，还有很多特异的功能用于电子化工中。

因此对TiO2的结构研究也就是一项重要的课题。

2实验过程2.1以金属无机盐为原料，利用溶胶一凝胶法制备二氧化钛溶胶，然后用提拉法制备TiO2纳米微粒，TiO2纳米微粒进行热处理，热处理后用玻璃刀把薄膜裁成3mm*3mm大小样品；将二氧化钛溶胶烘干后500摄氏度煅烧成粉末，用研钵进行研磨，细度要求过200目筛。

纳米TiO2材料的制备与表征

还要用到动态法和静态沉淀法进行测试。
TiO2的XRD图谱
Intensity(Counts)
B
250
200
150
100
50
0
10
20
30
40
50
60
70
2θ
纳米TiO2的SEM图
• 参考资料：
• 陈爱清，纳米Ti02的特性及其制备与应用，黄石高等专科学校学报，2003(12)
• 姚超、吴凤芹、林西平、汪信，金红石型纳米Ti02的制备及其屏蔽紫外线的研究，江西工业学院学报，2003(9)
溶胶的制备
溶胶－凝胶转化
凝胶的干燥
在以Ti(OC4H9)为原料制备纳米TiO2时，Ti(OC4H9) 发生如下的水解缩聚反应：
TiCl4+ROH= TiCl4-n(OR)n+nHCl TiCl4+4NH3+4ROH=Ti(OR)4+4NH4Cl 水解： Ti(OBu)4+nH2O=Ti(OBu)4-n(OH)n+nHOBu 失水缩聚： Ti－OH+HO－Ti=Ti－O－Ti+H2O 失醇缩聚： Ti－OR+ HO－Ti=Ti－O－Ti+HOR
•TiO2纳米材料
纳米TiO2是一种应用前景广阔的半导体材料，它良好的光敏、气敏和压敏等特性，特别是光催化特性，使它在太阳能电池、光电转换器、光催化消除和降解污染物以及各种传感器等方面有着广阔的应用前景。
•纳米材料一览
柔软、结实的纳米碳管
中国科学家首次打造出的“纳米皇冠”
纳米TiO2微粒的制备方法
1、实验室制备方法：溶胶-凝胶法、TiO2气相氧化法、TiO2气相水解法、钛醇盐气相水解法、蒸发-凝聚法、超临界CO2干燥法、水热合成法、微乳液反应等14种方法。 2、工业制备方法：硫酸法和氯化法。

纳米TiO_2薄膜的制备及性能表征

催化活性最高。当加水量小于 0. 4 mL时 ,生成低交联度产物 ,薄膜不连续。随水含量的增加 ,醇盐水解和缩聚反应加速 ,溶胶粘度增大 ,缩聚物的交联度和聚合度也随之增大 ,生成高交联度的产物 ,此结果与胡安正等人研究结果不同 [ 6 ] 。当加水量大于 2. 5 mL时 , 过多的加水量可使 TiO2溶胶的凝胶时间大大缩短 ,水解产物和缩聚产物在短时间内聚集 ,生成白色沉淀 ,此结果与卫志贤 [ 7 ]等人研究结果相同。 2. 3 硝酸含量对薄膜性能的影响固定其它反应物的加入量 ,试验考察了硝酸加入量在 0～6. 0 mL范围内对薄膜性能的影响 ,结果见图 3。
由图 1可知 , TNB T加入量对薄膜的光催化性能影响很大。在制备透明薄膜时 , TNB T加入量控制在 4. 0～5. 0 mL 之间比较合适。原因可能为当 TNBT用量小于 4. 0 mL 时 ,反应物含量低 , 体系中醇盐的水解和缩聚反应速度减慢 ,水溶胶中生成的水解和缩聚产物较少 ,织构强度较弱 ,网络结构容易在干燥过程中塌陷 ,生成裂纹 , 光催化活性低 ; 若 TNBT用量小于 5. 0 mL 时 ,反应物含量高 , 水解产物和缩聚产物含量高 ,从而导致溶胶粒子间相互碰撞、团聚形成大的晶粒 ,在溶胶液制备过程中生成果冻状凝胶 ,不能应用于薄膜的制备。 2. 2 加水量对薄膜性能的影响固定其它反应物的加入量 ,试验考察了加水量在 0. 4～2. 5 mL范围内对薄膜性能的影响 ,结果见图 2。
D EA 0. 12 0. 12 0. 12 0. 12 0. 12 0. 12
PEG 1. 4 1. 4 1. 4 1. 4 1. 4 1. 4
DM F 0. 4 0. 4 0. 4 0. 4 0. 4 0. 4

tio2纳米材料的制备与表征

tio2纳米材料的制备与表征制备和表征二氧化钛（TiO2）纳米材料是一项重要的科学任务，由于其广泛的应用领域，包括光催化、太阳能电池、光电器件、光致发光、药物载体和生物成像等。

下面将介绍一种常用的制备和表征TiO2纳米材料的方法。

制备目前，制备TiO2纳米材料的主要方法包括化学气相沉积（CVD）、溶胶-凝胶法、水热法、微波等离子体化学方法等。

这里我们以水热法为例。

水热法是一种在高温高压条件下，利用水作为溶剂，使原料在其中发生化学反应并形成结晶的方法。

制备TiO2纳米材料的水热法通常包括以下步骤：1.将一定量的钛酸丁酯（Ti(OC4H9)4）和适量的硝酸（HNO3）溶液混合，搅拌均匀。

2.将上述混合液转移到高压反应釜中，密封后置于烘箱中加热至指定温度（通常为150-250℃）。

3.在该温度下保持一定时间（例如1-10小时），使钛酸丁酯和硝酸发生水热反应，生成二氧化钛（TiO2）纳米颗粒。

4.待反应结束后，将反应釜自然冷却至室温，取出产物。

5.用去离子水冲洗产物，去除可能存在的杂质。

6.最后，将产物进行干燥，得到TiO2纳米材料。

表征为了确认制备得到的物质是否为TiO2纳米材料，以及其结构和形貌等性质，我们通常会使用一系列表征方法。

1.X射线衍射（XRD）：XRD可以用于确定材料的晶体结构和相组成。

通过对比标准PDF卡片，可以确认制备得到的物质是否为TiO2纳米材料。

2.扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）：SEM和TEM可以用于观察材料的形貌和尺寸。

通过这些方法，我们可以了解到制备得到的TiO2纳米材料的形状、大小以及分布情况。

3.光电子能谱（XPS）：XPS可以用于分析材料的化学组成和化学状态。

通过这种方法，我们可以确认制备得到的物质是否含有Ti、O元素，并得到它们的比例。

4.紫外-可见光谱（UV-Vis）：UV-Vis可以用于研究材料的电子结构和光学性质。

通过这种方法，我们可以得到制备得到的TiO2纳米材料的吸收边和带隙等信息。

实验溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛实验精编版

实验溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛实验精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】实验八溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛实验一、实验目的1、掌握溶胶-凝胶法制备纳米粒子的原理。

2、了解TiO2纳米粒子光催化机理。

二、实验原理溶胶－凝胶法(Sol-Gel法)是指无机物或金属醇盐经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经热处理而成的氧化物或其它化合物固体的方法。

溶胶凝胶法制备TiO2纳米粒子是通过钛酸四丁酯的水解和缩聚反应来实现的，其分步水解方程式为：Ti(OR)n+H2OTi(OH)(OR)n-1+ROHTi(OH)(OR)n-1+H2OTi(OH)2(OR)n-2+ROH……反应持续进行,直到生成Ti(OH)n.缩聚反应：—Ti—OH+HO—Ti——Ti—O—Ti+H2O—Ti—OR+HO—Ti——Ti—O—Ti+ROH最后获得氧化物的结构和形态依赖于水解与缩聚反应的相对反应程度，当金属-氧桥-聚合物达到一定宏观尺寸时，形成网状结构从而溶胶失去流动性，即凝胶形成。

三、原料及设备仪器1、原料：钛酸正四丁脂（分析纯）、无水乙醇（分析纯）、冰醋酸（分析纯）、盐酸（分析纯）、蒸馏水2、设备仪器：电磁搅拌器、恒温干燥箱、高温炉四、实验步骤以钛酸正丁酯[Ti(OC4H9)4]为前驱物，无水乙醇(C2H5OH)为溶剂，冰醋酸(CH3COOH)为螯合剂，从而控制钛酸正丁酯均匀水解，减小水解产物的团聚，得到颗粒细小且均匀的二氧化钛溶胶。

1、室温下量取10mL钛酸丁酯，缓慢滴入到35mL无水乙醇中，用磁力搅拌器强力搅拌10min，混合均匀，形成黄色澄清溶液A。

2、将2mL冰醋酸和10mL蒸馏水加到另35mL无水乙醇中，剧烈搅拌，得到溶液B，滴入2-3滴盐酸，调节pH值使pH=3。

3、室温水浴下，在剧烈搅拌下将溶液A缓慢滴入溶液B中。

4、滴加完毕后得浅黄色溶液，40℃水浴搅拌加热，约1h后得到白色凝胶(倾斜烧瓶凝胶不流动)。

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图３不同反应温度下制备ＴｉＯＥＭ照片２溶胶的粒径分布及其典型Ｔ
）的粒径分布可见，所得产物粒径规ａ从图３（整、分布窄，且随着反应温度从５再０℃ 增大到６０℃ ，增大到７制得的Ｔ０℃ ，ｉＯ２溶胶颗粒尺寸不断增大，其平均粒径分别为６．３、１４．４ｎｍ和４９．２ｎｍ。由此可见，仅仅通过改变反应体系的温度，就可在纳米范围内对Ｔ这是对常规溶ｉＯ２粒径进行有效调节，胶 — 凝胶法制备纳米粒子的一种改进。从图３的ＴＥＭ照片可见，５０℃ 下制备的ＴｉＯ２颗粒主要呈球状，并以弥散的形式均匀充斥在整个体系中；有部分已６０℃ 下制备的ＴｉＯ２溶胶颗粒中，具有非球状的规则几何形貌；这一现象在７０℃ 制备（）的Ｔ中可明显观察ｉＯｄ２颗粒中更加明显。在图３到颗粒的长方体形态特征。由此推测该温度下制备的ＴｉＯ２具有更规整的结晶状态。此外，实验发现不同温度下所制产物在室温下仍透明稳定，始终没有明显的沉降和沉放置１月后，粒径分布图积现象。同时综合图３中各分图可见，
［］４７－
。
但通常认为通过该方法只能得到无定型态的纳米须经后续煅烧才能得到所需的晶型，而ＴｉＯ２颗粒，煅烧过程中易引起纳米粒子的硬团聚，这些硬团聚体一般无法通过高速剪切和强力超声等简易方法打散。而一些研究需要稳定分散于液相中又具有某一特定晶型的纳米Ｔ故现有的常规溶胶凝胶法已无法ｉＯ２，满足需要
纳米ＴｉＯ２的溶胶 — 凝胶法制备及其表征
申兴丛，徐杰，张睿，陈智杰，戚栋明
（）浙江理工大学生态染整技术教育部工程研究中心，杭州３１００１８）的乙醇溶液为反应体系，采用溶胶 — 凝胶法制备ＴＮＢ）Ａｃａｃ摘要：以钛酸正丁酯（－去离子水－盐酸－乙酰丙酮（、纳米Ｔ其粒径和晶型的调控等方ｉＯＬＳＸＲＤ和ＨＲＴＥＭ等表征手段对ＴｉＯ２溶胶颗粒。通过Ｄ２颗粒的生成过程、面进行研究。发现低温环境下Ｔ缩合反应生成ＴｉＯｉＯＴｉＯ２的生成主要经历水解反应形成螯合物、２溶胶、２溶胶颗粒融合这三个阶段。并且通过调节反应温度和催化剂浓度，可在无需高温锻烧的情况下，制得具有典型锐钛矿晶型的高分散性ＴｉＯ２溶胶颗粒。关键词：纳米ＴｉＯ２；溶胶凝胶法；粒径；晶型中图分类号：ＴＢ３４文献标识码：Ａ
图２反应过程中ＴｉＯ２溶胶的粒径分布峰
第２期
申兴丛等：纳米ＴｉＯ２的溶胶 — 凝胶法制备及其表征
２５１
因此认为：溶胶—凝胶法制备ＴｉＯ２过程可划分为以下三个主要发展阶段：初始阶段以水解反应之后以螯合物表面烷氧形成弥散状的螯合物为主；基链等有机物的脱吸和缩合反应生成ＴｉＯ２溶胶颗粒为主；最后纳米晶范畴内的ＴｉＯ２溶胶颗粒会不断发生颗粒融合，从而可生成更大粒径的ＴｉＯ２颗粒。
８］。而随着反应的继续进行，的淡黄色螯合物［体系
粒的融合现象导致了分散相数量的急剧减少和分散相尺寸的不断增大。另外，从图２的粒径分布峰变化中也可观察到，反应６ｈ后的分布峰都比较窄，而且主要都是以平推的方式在向大尺寸方向移动。这同样佐证此阶段体系内ＴｉＯ２溶胶颗粒正在发生大规模的颗粒融合。
］９１０－。认为本溶胶凝胶体系中，到［正是ＴｉＯ２溶胶颗
２结果与讨论
２．１纳米ＴｉＯ２溶胶颗粒的生成一般认为溶胶 — 凝胶法由水解和缩聚两步反应
４］：构成［
（）（水解：ＴｉＯＢｕ４ＨｉＯＨ）４ＢｕＯＨ， →Ｔ４＋２Ｏ４＋（缩合：ＴｉＯＨ）ｉＯＨ２Ｏ４ →Ｔ２ ↓ ＋２其中水解反应主要是－ＯＣ４Ｈ９逐渐被水中的（生成Ｔ而缩合反应是ＴｉＯＨ）ｉＯ－ＯＨ取代，４，２溶胶，颗粒表面的羟基脱去一分子Ｈ２Ｏ，生成Ｔ使ｉｉ－Ｏ－Ｔ得纳米ＴｉＯ２致密化。实验中发现，随着盐酸、水和乙醇混合催化液的体系逐渐由无色变成淡黄的均一透明体缓慢滴加，系。由此判断体系中的钛离子与其中的酸根和乙酰丙酮等物质结合，形成六次配位八面体，形成了相应
０引言
纳米Ｔ价格低廉、无毒无污染、ｉＯ２具有来源广泛、
］１，功效显著等特点［已广泛应用于生产实践中的多个
各因素对Ｔ期望得到ｉＯ２产物形貌和晶型的影响，一种高分散性的锐钛矿型纳米ＴｉＯ２溶胶。
１实验部分
１．１实验试剂）钛酸丁酯（和乙酰丙酮（由天津市ＴＮＢ）Ａｃａｃ永大化学试剂有限公司提供，无水乙醇、盐酸、去离子水。１．２ＴｉＯ２的制备搅拌状态下，将钛酸丁酯、乙酰丙酮和部分无水乙醇在夹套反应釜中混合均匀后，在设定温度下进行缓慢反应。将一定量的水、盐酸和剩余无水乙醇混合均匀后，逐滴加入上述反应体系中，反应体系为淡黄色的均一透明溶液。／标准配方为：ＴＮＢ０．２５ｍｏｌＬ，Ａｃａｃ０．０７５／／／以乙醇为ｍｏｌＬ，Ｈ２Ｏ１．０ｍｏｌＬ，ＨＣｌ０．５ｍｏｌＬ，。溶剂１．３样品表征采用动态光散射纳米粒度仪Ｄ日本ＨＬＳ（ｏｎｄａ公司，测量乙醇介质中ＴＬＢ５５０型）ｉＯ－２溶胶的粒径
２５０
浙江理工大学学报
２０１２年第２９卷
大小及其分布。反应产物在高真空状态下室温干燥１得到２ｈ，称重标记为ＴｉＯＢ的混合物，２和未反应完全ＴＮ。，ｍ１放入氮气保护下的马弗炉中并于６００℃ 下高温锻烧６ｈ，以将未反应ＴＮ即脱Ｂ转变为Ｔｉ金属，去ＴＮ取出最终产物称重Ｂ分子中的四个丁氧基，标并记为ｍ２。按下式计算得到前驱物钛酸丁酯的转化率ｒ。
浙江理工大学学报，第２第２期，９卷，２０１２年３月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＺｈｅｉａｎＳｃｉｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔ－ＴｊｇｙＶｏｌ．２９，Ｎｏ．２，Ｍａｒ．２０１２
）文章编号：１６７３８５１（２０１２０２２４９５－３－０－０
颜色逐渐减淡，但始终均一透明，且无沉降。由此判断在此过程中发生了脱水缩合反应，并且这些颗粒在体系中具有高度的分散均匀性和分散稳定性。进一步，以反应温度为６在反应０ ℃ 的体系为例，过程中取样，更精细地考察体系中ＴｉＯ２颗粒尺寸和其结果如图１和图２所示。ＴＮＢ转化率的变化，从图１的钛酸丁酯转化率曲线可见：在反应的初始阶段，并在反ＴＮＢ转化率即已发生急剧增大，应６ｈ后达到８之后不再发生明４％的平衡转化率，显变化。因为氮气保持下ＴＮＢ锻烧主要生成Ｔｉ金
２．２纳米ＴｉＯ２的形貌和粒度钛源浓度、水和盐研究表明通过改变体系温度、酸催化剂的用量，可比较方便地调节纳米ＴｉＯ２的［４］不同反应温度下制备的粒径大小。本体系中，ＴｉＯ２溶胶的粒径分布及其典型透射电镜照片如图３所示。
［］４
。
本文采用改进的溶胶 — 凝胶法制备纳米ＴｉＯ２，通过监控制备过程中ＴｉＯ２粒径和钛酸丁酯转化率分析Ｔ考察反应体系的变化情况，ｉＯ２的生长过程，
收稿日期：２０１１－０７－０５
）；）。基金项目：国家自然科学基金项目（浙江省自然科学基金项目（５０８０３０５８Ｙ４１００２２１，作者简介：申兴丛（女，河南南阳人，硕士研究生，主要研究方向为功能性纺织化学品开发。１９８７－）通讯作者：戚栋明，电子邮箱：ｄｏｎｍｉｎｉｓｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ＠ｚｇｇｑ
ｉＯＢ转化率的变化图１反应过程中Ｔ２平均粒径和ＴＮ
属，而螯合物锻烧后主要生成ＴｉＯ２。因而认为在反体系已基本完成螯合物的生成。应进行６ｈ后，而从图１的表观粒径变化曲线可见：分散相的平均粒径先是逐渐增大，并在４ｈ左右时达到相对高值，然后快速减小后再缓慢增大。由此认为在初螯合物表面存在着大量未始阶段缩合反应不占优，这层弥散有机物层的存在导致分散脱除的有机物，颗粒表观粒径较大。而在反应４ｈ后缩合反应开始占优，伴随着螯合物表面烷氧基链的大规模脱除，分散相的表观粒径反而会明显下降。在反应６ｈ之后，转化率不再发生分散相正在不断发生聚集或合并。这种因缺少有机物位阻保护而导致裸露溶胶小颗粒间的致密堆积和无间隙融合，在纳米晶（的生成过程中可普遍观察０ｎｍ）＜２