介孔TiO2
介孔TiO2材料的改性及其应用的研究进展
介 孔 ＴＯ ｉ２材 料 的改 性 及 其应 用 的研究 进 展
朱 雪娇 ， 立 安 ， 雪红 ， 丽 丽 ， 魏 张 涂 龙 琳 ， 微 叶
（ 昌航空大学 ， 南 江西 南 昌 ３０ ６ ） ３０ ３
摘要 ： 介孔 ＴＯ 材料 由于具有特殊的性能展 示 了广 阔的潜在应 用前景 ， ｉ 近年 来备 受关 注。对 纯介孔 ＴＯ ｉ 的 合成现状和介孔 ＴＯ ｉ 的改性方法进行 了综述 ， 着重介绍 了通过 引入金属 杂质 的改性方 法及其应用。
０ 引 言
二 氧化钛 （ ｉ 是 一种 稳 定 、 毒 的半 导 体 ＴＯ ） 无
材料 ， 有优异 的光催 化活性 和光 电转换 能力 ， 具 被 认 为是最 有应用潜 力 的光催化 剂和 太 阳能 电池 材
虑 ，ｉ 的光催 化 活性 及对 太 阳光 的吸 收利 用 能 ＴＯ 力必 须进 一步 提高 和 改 进 ， 如需 要 对 其 组成 和 例
关 键 词 ： 孔 ＴＯ ； 介 ｉ２ 改性 ；应 用 中 图分 类 号 ：６ １ Ｏ ４ 文 献标 识码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｆ Ｍ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｎ Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｓａｃ ｏ ｄ ｆ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｉ ｌｃ ｔｏ ｆ Ｍ ｅ ｏ ｒ ｕｓ Ｔｉａ ｉ ｍ ｏ ｉ ｓ ｐｏ ｏ ｔ ｎ ｕ Ｄｉ ｘ ｄｅ
畴。有关研究报道介孔 Ｔ 比纳米 ＴＯ （ ２ ） ｉ Ｏ ｉ Ｐ５ 具有 更高 的光 催 化 活性 ¨ ， 介 孔 材 料 的结 构 ］将
特点 引人 ＴＯ ， ｉ 能使 比表 面增 加 、 径 均 一 ， 时 孔 同
具有 纳米级 粒 子组成 的骨架结 构 ， 介孔 ＴＯ ｉ 将 有
着非孔材料更优越的吸附性能、 更高的催化活性 。 但 大多数情况下得到 的介孔结构不够稳定 ， 其介 孔结 构往往 会 因为模 板剂 的去 除而遭 破坏 。作 为
TiO2介孔光催化剂的制备研究进展
助
Байду номын сангаас
能
财
毒 牛
２７ ０ 年增刊（８ 卷 ０ ３）
ＴＯ 介孑 光催 化剂的制备研 究进 展卑 ｉ２ Ｌ
郭 冰 ，沈 杭 燕 ，舒 康 颖 ，宁文 生 ２
（． １中国计量 学院 材料科 学与工 程学院 ，浙江 杭州 ３ ０ １ ；２ １０ ８ ．浙江工业大学 化材 学院 ，浙江 杭州 ３ ０ １ ） １０ ８ 摘 要 ： 介 孔 ＴＯ 是一种新型 高效的光催化剂 ，综述 ｉ２ 的注意成 为研究 的热点 ，并且取得 了相当不错 的成果 。 Ｔ Ｏ 是一种非常优秀 的催 化剂 ，以其活性高 、热稳 ｉ２ 定性好、持续 时间长 、价格便宜所 以倍受 人们 重视。广 泛 应用在传感器｜ １ ３ 、太阳 能电池 、锂离子 电池 、催 ， ４ 们 化 剂 、颜料 、化妆 品、过滤 陶瓷 二氧化 钛纳滤膜 、 引 吸附等领域 。 尤其在 自然环 境 日趋恶化 、 污染十 分严 重， 水资源 不断减少 的今天 ， ｉ ２ ＴＯ 光催化剂 的应用研 究具有 非常重要的意义 。
决。 二氧化钛 光催化剂 的催化 活性受到各方面因素 的影 响：首先ＴＯ 是宽禁带材料 ， 能吸收太阳光谱 的紫外 ｉ２ 仅 光部分 ，通常需要用紫 外光源来激发 ，太阳能利用效率 低 ， 限制 了其实际的应用 ： 次在制 备和回收过程 中， 这 其 超细纳米粒 子的过滤极 为困难 ； 三纳米粉体在存放过 第 程 中容 易团聚 。都在一 定程度上 限制 ＴＴＯ 光催化剂的 ｉ２
Ｈ Ｏ 和 Ｏ２ ２ 的接触概率 ， 有助 于产生更多・ 和 ・Ｈ，规 Ｏ２ Ｏ 整 的大 孔道结构有利于反应 物和产物的扩散 。另外 ， 介
板剂分子后 得到有序介孔材料 。 所采 用的模板剂也各有
原位复合法制备聚吡咯介孔TiO2及光催化性能
王靖等：La0.8Sr0.2MnO3涂覆液浓度对La0.8Sr0.2FeO3电极电化学性能的影响· 25 ·第41卷第4期DOI：10.7521/j.issn.0454–5648.2013.04.00 原位复合法制备聚吡咯/介孔TiO2及光催化性能蔡莉(四川师范大学化学与材料科学学院，成都 610068)摘要：以胶原纤维为模板制备介孔TiO2纤维(MTF)后，用吡咯(Py)对MTF进行静止原位复合，制备出修饰过的TiO2复合材料(PPy/MTF)。
利用扫描电子显微镜、场发射扫描电镜、比表面积分析、X射线衍射、紫外–可见吸收光谱、分子荧光光谱、红外光谱对PPy/MTF进行表征。
结果表明：静止原位复合时Py与MTF的摩尔比会影响PPy/MTF的表面形貌、比表面积和孔体积。
与Degussa P25相比，MTF和PPy/MTF的吸收光谱明显红移，禁带宽度有不同程度的缩小；分子荧光光谱强度明显减弱，光生电子–空穴对的复合情况得到改善。
孔雀石绿(MG)的光催化降解实验表明：MTF和PPy/MTF具有比Degussa P25更强的光催化活性，其中PPy/MTF(0.005)具有最强的光催化活性。
光催化活性的稳定性研究表明：PPy/MTF(0.005)具有良好的稳定性，能多次重复使用。
关键词：聚吡咯；胶原纤维；二氧化钛；介孔材料；孔雀石绿中图分类号：O614 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2013)04–网络出版时间：网络出版地址：Preparation and Photocatalytic Properties of PPy/Mesoporous TiO2via in-situ PolymerizationCAI Li(College of Chemistry and Material, Sichuan Normal University, Sichuan, Chengdu 610068, China)Abstract: Mesoporous TiO2 fiber (MTF) was firstly prepared with collagen fiber as a template, and then a PPy/MTF composite was synthesized via unstirred in-situ polymerization on the MTF. The structure and physical properties of MTF and PPy/MTF were char-acterized by scanning electron microscopy, field emission scanning electron microscopy, specific surface area analysis, X-ray diffrac-tion, UV–Vis absorption spectroscopy, photoluminescence and Fourier transform infrared spectrometry, respectively. The results in-dicate that the surface morphology, specific surface area and pore volume of MTF and PPy/MTF can be affected by the molar ratio of Py over the MTF. Compared to the Degussa P25, the absorbance wavelength of the as-prepared MTF and PPy/MTF was red shift and the band gap energy decreased. The PL intensity of MTF and PPy/MTF decreased, indicating that they had a low recombination rate of photo-induced electrons and holes. The photocatalytic activity of the as-prepared MTF and PPy/MTF was greater than that of the Degussa P25. The PPy/MTF (0.005) had an excellent long-term stability and could be multiple-used.Key words: PPy; collagen fiber; titanium oxide; mesoporous material; malachite green者的广泛关注[1]。
以胶原纤维为模板合成介孔TiO2-Al2O3二元复合氧化物纤维
摩 尔比为 ４ ８ ： ．８ １时，ｉ２ ＴＯ 一
。
Ａ 二元 复合 氧化 物纤 维的平 均孔 径 为 ７ ４ ｎ 比表 面积 可达 １１０ ｃ ｇ 其 中 ＴＯ １ Ｏ ． ｍ， ３ ． ｍ ／ ， ｉ２主要 以锐 钛矿 相存 在 ， 关键 词 ：胶 原纤维 ；模板 ；介孔 ；ＴＯ 一Ａ２ ３ ｉ ２ １Ｏ 二元复合 氧化 物纤维 中图分 类号 ：Ｔ ３ Ｂ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１７ －１ｘ ２ １ ） １３５ － ６２６２ （０ １ １４０ ５０ ５
２１年 １ ０１ １月
３ 券 ０ 第 １ １
绵 阳 师范 学 院学 报
ｏ ｒ ａ ｆＭｉｎ ａ ￣Ｎ ｒ １Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｕ ｎ ｌｏ ａ ｖ ｎ ｏ ｍ８ ｉ ｅｓ Βιβλιοθήκη ＮＯ ．． Ｖ ２０１ １
Ｖ １ ３ Ｎｏ １ ｏ． ０ ．１
以胶原 纤 维 为模 板 合 成 介 孑 ｉ ＬＴ Ｏ２一 Ａｌｏ３二 元 复 合 氧化 物 纤 维 ２
陈 琛 吕 广 廖 学品 ， ， ， 石 碧
（￣ＪＩ Ｉ Ｉ Ｉ 大学 １生 物质 与化 学工程系 ；． ． ２ 制革清洁技术 国家工程实验室 ， 四川成都 ６０ ６ ） １０ ５ 摘 要 ：以胶 原纤维为模板合成 了介孔 ＴＯ 一Ａ 二元复合氧化物纤维 ， ｉ １ Ｏ 并利 用扫描 电镜 （ Ｅ 、 Ｓ Ｍ） ｘ射线衍
通讯作者 ： 廖学品 （９５ ， １６ 一）教授 ， 博士生导师 ， 主要研究方向 ： 皮革化学与工程。Ｅ ａ ： ｌｏ Ｃ．ｄ．ｎ ｍ ｉｘ ｉ ＠８Ｕｅｕｃ ｌ ｐａ
－
５ ６・
绵 阳师范学 院学报 （ 自然科 学版 ）
第３ ０卷
１２ 材 料 制 备 ．
１２ １ 胶 原 纤 维 负载 Ｔ 和 Ａ¨ 配制 Ｔ／ １ ．． ｉ ｌ ｉ 摩尔 比不 同的 Ｔ¨ 、 ｌ Ａ ｉ Ａ¨复合前 驱体 溶液 ； １ 胶 原纤 维 将 ０ｇ 加人 到 ３０ｍ 去离 子水 中 ， Ｈ ｓ 和 Ｈ Ｏ Ｈ 的混合 液 （ ２Ｏ／ Ｃ Ｏ ０ ｌ 用 ０ ＣＯ Ｈ Ｓ Ｈ Ｏ Ｈ＝ｌ１Ｖ Ｖ） ｐ 调 节 至 １８ ：， ／ 将 Ｈ ． ２０ 室温下搅拌 ２ｈ加入 Ｔ¨、 ｌ ．， ； ｉ Ａ¨复合前驱体溶液（ ｉ ＋ １ ＝ ．６ｍ １， Ｔ Ａ¨ ００ ｏ）在室温下搅拌反应 ４ｈ 缓 ； 慢滴 加 Ｎ ＨＣ ， 液 ， ４ｈ内将 ｐ ａ Ｏ溶 在 Ｈ升高 至 ３８— ． ， 温至 ４ ． ４０ 升 ０℃ 后再反 应 ６ｈ 。反 应结束 后 过滤 ， 以去 离子 水洗 涤 ， ６ 在 ０℃ 下真 空干燥 １ 。 ２ｈ １２２ 介 孔 ＴＯ 一Ａ 元复 合氧化 物 纤维的 制备 用 程序升 温法对 负载 了 ｒ 和 Ａ¨ 的胶 原 纤维 进 ．． ｉ： １Ｏ 二 ｒ ｉ ｌ 行热 处理 ， 以去除模 板 。升温 程序如 下 ： 空气 气 氛 ， 升温 速率 ５℃ ／ ｎ 在 １０℃ 下通空 气 ２ｈ ３ ０℃ 下通 ｍｉ； ０ ，０ 空 气 ２ｈ ５ ０℃ 下通 空气 ７ｈ 自然冷去 至室 温后 即获得介 孑 ｉ： １ ， ，５ ； Ｌ Ｏ 一Ａ： 二元 复合 氧化 物纤维 。根 据前 驱 Ｔ Ｏ
介孔钛纳米复合团簇应用于光热-光动力疗法
介孔钛纳米复合团簇应用于光热-光动力疗法常贯儒;鲁信勇;裴春;陈龙;李召【摘要】采用水热法合成了一种新型的介孔二氧化钛/碳/亚甲蓝复合纳米团簇(TiO2@C-MB),并应用于肿瘤细胞的光动力(PDT)和光热治疗(PTT).系统中介孔二氧化钛作为有效的光敏剂,MB作为重要的光敏添加剂以改善二氧化钛纳米晶的光化学效应,并将其光响应区域拓宽至光动力学疗法的理想治疗窗(650～900nm).柠檬酸在水热条件下被还原成碳并裹覆在二氧化钛表面.碳层表现出良好的光热效果,也充当多功能的电子受体以加速生成单线态氧.该纳米团簇不仅可以保持肿瘤细胞内部高浓度的MB和二氧化钛以产生大量的单线态氧杀死肿瘤细胞,而且可以避免MB退化失活.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2016(032)007【总页数】8页(P1141-1148)【关键词】介孔钛纳米晶;纳米团簇;光动力疗法;光热治疗;联合抗肿瘤【作者】常贯儒;鲁信勇;裴春;陈龙;李召【作者单位】黄山学院化学化工学院,黄山245041;安徽大学化学化工学院,合肥230601;黄山学院化学化工学院,黄山245041;黄山学院化学化工学院,黄山245041;黄山学院化学化工学院,黄山245041;黄山学院化学化工学院,黄山245041【正文语种】中文【中图分类】O614.41+1癌症至今仍然是严重威胁人类健康的主要疾病之一。
随着科技进步，一些癌症治疗的新方法，新思路相继出现，目前癌症的联合治疗业已成为人们研究的热点。
光动力疗法(PDT)是一种有效治疗恶性肿瘤的新方法，其治疗原理利用肿瘤组织选择性地摄入一些染料或光敏剂，在适当波长的激光照射光敏剂产生大量的活性很强的单态氧(1O2)，进而和相邻的生物大分子发生氧化反应，产生细胞毒性而导致细胞受损乃至死亡，从而达到治疗目的。
自1976年Kelly和Snell应用血卟啉衍生物成功治疗膀胱癌以来，光动力学疗法已逐步成为肿瘤的基本治疗手段之一[1-2]。
软模板法制备纳米TiO2介孔材料
关 键词 ： 软模板 法 ； 煅烧 温度 ： 晶体 ； 孔材料 介 中图分 类号 ： Ｏ６ ４ ４ ；Ｏ６ ３ ＴＱ４ ４； ２ 文献 标 识码 ： Ａ 文章编号 ：Ｏ １９ ３ （０ ７ １ —６ ７０ １ ０ —７ １ ２ ０ ） ０１ ２ — ３
异 丙 醇 钛 （ （ ＣＨ （ Ｔｉ Ｏ ＣＨ。 ２ ９ ， ＴＩ ， ） ） ， ８ Ｔ Ｐ） Ｂ Ｆ公 司 ； ＡＳ 乙醇 （ ＡＲ） 和浓 盐 酸 （ ＡＲ） 中国 医药集 团 ， 上 海化 学试 剂公 司 。 ２ ２ Ｔｉ 。凝胶 的 制备 ． Ｏ 取 Ｐ２ １ ３高分子 表 面 活性剂 １ ｇ溶于 １ ｇ乙醇 溶液 ０
摘 要 ： 以 三 嵌 段 共 聚 物 Ｅ ０ Ｏ７ Ｅ ０ Ｐ ２ ） Ｏ２ Ｐ ０ Ｏ２ （ １ ３ 为
有周期 性 的原 子 晶格 ， 比表 面 积 大 的 Ｔ Ｏ ｉ ｚ介 孑 材 料 。 Ｌ 利用 Ｘ 射 线 衍 射 ， 分 辨 率 透 射 电 子 显微 镜 和 Ｎｚ吸 高 附／ 附对 材料 的 结 构 、 貌 、 脱 形 比表 面 积 以及 孑 径 大小 Ｌ
ｍｏ／ ｌＬ的浓 盐酸 作 为催 化 剂 调 节 溶 液 的 ｐ 值 ， 闭 Ｈ 密
状 态下 ６ ℃搅 拌 反应 一定 时 间 ， 到均 匀透 明的 Ｔｉ 。 ０ 得 Ｏ 介 孑 前 驱体 凝胶 。 Ｌ
２ ３ Ｔｉ 。介孔材 料 的 制备 ． Ｏ
性能 已经成 为各个 国家争 相研 究 的热 点 之一 。其 中 的 介孔 壁 材 主 要 是 由 无 定 形 结 构 组 成 ［ ， 二 氧 化 ３ 如 ］
结构 、 形貌 、 比表 面积 和 孔 径 进 行 了表 征 ， 并探 讨 了煅
烧 温度 对介 孔形 成 的 影 响 。结 果 表 明 ： 通过 调 整原 料 的比例 ， ４ ０ 在 ０ ℃下煅 烧 可得 到局 部 结 晶有 序 、 比表 面
原位法制备介孔SiO_(2)@TiO_(2)粉体及其性能研究
第36卷第1期2251年3月西南科技大学学报Jo/rnai of So/thwest University of Scie/ce and TechnologaVo/36No.1Mar,2021原位法制备介孔SiO2@TiO2粉体及其性能研究尹梦康明孙蓉李昌林赵宇航(西南科技大学材料科学与工程学院四川绵阳651010)摘要:介孔S i O2@T i O2粉体具有较大比表面积及有序的孔径分布，在吸附、药物控释以及催化剂载体等领域应用前景广阔。
以正硅酸乙酯为硅源、钛酸正丁酯为钛源、十六烷基三甲基漠化铵为模板剂，结合并改进溶胶凝胶法和水解沉淀法，设计了一种原位制备介孔S i O2@T i O2粉体的方法。
通过对不同酸碱条件下所得样品进行结构与性能分析表明，碱性条件有利于介孔S1O2@T1O2粉体的制备，在pH值为3和5时，其孔径分布不集中，比表面积在10 m2/g以下，当pH值为0〜11时,其比表面积为150〜200m5/g,孔体积为0.213〜0.369mL/g,孔径集中分布在5nm 左右。
相较于传统的溶胶凝胶法，原位法制备的介孔S i O2@T i O2粉体比表面积和孔体积均有增大,孔径减小但分布集中，使其更适合作为催化剂载体。
关键词:原位法介孔S1O2@T1O2粉体比表面积孔体积孔径中图分类号：0643.36文献标志码：A文章编号：1671-8755(2021)01-0023-05In-siti Preyaration and Praperties of Mesoporaus SiO2@TiO2PowderYIN Msg,KANG Ming,SUN Rong,L)Chapglia,ZHAO YuUapg(School of Materiad ang Engineering,Southwest Universita of angTechnolofa,MianyaTig621212,Sichuan,China)Abstract:Meso/oro/o SiO2@T1O2powder has a larpe specific surface area and orbereC pore size distri/u-tioc,which UPngo a wi/e applicatio/prospect in the fields of aPsorptioc,co/trolleC release of drugs and catalyst suupoU.In t hio stuUy ,with chyl orthosilicate as silicoc so/rce,n-Putyl titanate as titanium so/rce and cCyt tCoChyt ammo/ium Uromine as template agent,a metho/for in-situ pcpdction of mco-poro/o SiO2@T1O2powder wao invecteC Oa。
TiO2纳米结构作为载体在药物缓控释传递系统的应用
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第10期·3980·化 工 进展TiO 2纳米结构作为载体在药物缓控释传递系统的应用孟戎茜1，2，李巧玲3，晋日亚4（1中北大学化学工程与技术学院，山西 太原 030051；2太原工业学院化学与化工系，山西 太原 030051；3中北大学理学院，山西 太原 030051；4中北大学环境与安全学院；山西 太原 030051）摘要：TiO 2纳米结构以其生物相容性好、机械强度高、耐热耐腐蚀等优点，在药物缓控释传递系统载体应用方面引起广泛关注。
结合近几年研究报道，本文将单一和功能化TiO 2纳米结构作为药物缓控释载体进行分类，简述了制备方法、结构表征、载药方法、释药机理等，分析了功能化TiO 2纳米结构修饰结合外界刺激响应在药物缓控释系统的应用。
结果表明，相比单一结构，功能化修饰后的TiO 2纳米结构具有载药率高、缓控释效果明显、生物相容性好等优点；功能化修饰结合外界刺激响应，进一步提升药物缓控释效果；而相比单一和双重刺激响应，多重刺激响应能够更好地实现局部靶向释药。
最后预测该纳米结构作为药物缓控释传递系统载体的研究发展方向并指出目前实现临床应用所面临的问题。
关键词：TiO 2纳米结构；药物传递系统；功能修饰；缓控释；刺激响应中图分类号：O614.41 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）10–3980–08 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613. 2017-2404Progress of titanium dioxide nanostructures as carriers in sustained andcontrolled drug-release delivery systemMENG Rongqian 1,2, LI Qiaoling 3, JIN Riya 4(1School of Chemical Engineering and Technology, North University of China, Taiyuan 030051, Shanxi, China ；2Department of Chemistry and Chemical Engineering, Taiyuan Institute of Technology, Taiyuan 030051, Shanxi, China;3School of Science, North University of China, Taiyuan 030051, Shanxi, China; 4 School of Environment and SafetyEngineering, North university of China, Taiyuan 030051, Shanxi, China)Abstract ：Due to its advantages of good biocompatibility, high mechanical strength, heat and corrosion resistance, the titanium dioxide nanostructures (TNSs) as drug carriers have been attracted more attention in the aspect of sustained and controlled drug-release delivery system. Referring to the recent literatures, single and functional TNSs as carriers for sustained and controlled drug-release are classified, and their preparation methods, structure characterization, drug loading methods, drug releasing mechanism et al. are briefly introduced. Moreover, the application of functionalized TNSs modification combined with external stimuli response in drug sustained and controlled drug-release system are analyzed in detail. The results showed the functional TNSs have the advantages of higher drug loading rate, more obvious sustained and controlled drug-release effect, and better biocompatibility. Functionalized TNSs modifications with external stimuli response are able to further enhance sustained and controlled drug-release effect. In addition, compared to the single and double stimuli-responsive, multiple stimuli-responsive has a better effect on the local target drug-release. Finally,****************。
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0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Pore volume (m /g)
Relative pressure(P/P0)
3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0 5 10 15 20
3
pore size (nm)
WHUT
2011-11-17
TiO2/SBA-15 N2吸附脱附等温线（700℃）
SBA-15介孔SiO2负载TiO2 的光催化活性研究 学生：李明
武汉理工大学 2010.11.17
1
介绍
介孔分子筛 (MMSs) M41S HMS and MSU SBA 性能 高比表面积 单分散孔径 三维连通空洞
WHUT
2011-11-17
介绍
各种介孔分子筛的合成方法
合成方式 相互作用 示意图 M41S,WO3 , V2O5(pH<7 ) Ti-TMS1 ， Nb-TMS 1 S+IS-I+ 静电力 S+X-I+ S-M+IS0I0 N0I0 氢键 S-I 共价键
实例
Fe2O3,Pb O，Al2O3
SiO2(pH<2) ZnO ， (pH>12.5) SBA-X
4 5
SBA-15 20% TiO2 30% TiO2 60% TiO2 80% TiO2
pore volume(cm /g)
Relative Pressure(P/P0)
3
3
2
1
0
WHUT
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
pore size(nm)
2011-11-17
TiO2 含量与晶粒尺寸、孔径、比表面积和孔容的关系
WHUT
2011-11-17
TiO2/SBA-15小角度XRD
1
1. SBA15 2. 20% TiO2 3. 30% TiO2 4. 60% TiO2
负载不同质量分数的 TiO2后SBA-15的介 孔结构仍然能保持 孔道内可能包含有 TiO2粒子
Relative Intensity
2
3 4
1.0
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0
孔容
600 C 0 700 C 0 800 C
0
3
20
30
40
50
60
70
80
90
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
TiO2%
TiO2%
WHUT
2011-11-17
孔结构的变化
500 450 400
SBA-15
Absorbed Volume(cm /g)
20% TiO2/SBA-15 30% TiO2/SBA-15 60% TiO2/SBA-15 80% TiO2/SBA-15 SBA-15
Pore volume(cm /g)
Relative Pressure (P/P0)
3
3
2
1
0 2 4 6 8 10 12 14
Pore size(nm)
WHUT
WHUT
2011-11-17
溶胶-凝胶（sol-gel）合成TiO2粉末
•Ti(OC3H7)4 + 4 H2O Ti(OH)4+ 4C3H7OH • 二氧化钛前驱体的水解 反应活性高，TTIP可能 会造成局部沉淀 •添加醋酸控制水解速度
WHUT
2011-11-17
实验过程
H2SO4 Aqueous HCl +H2O solution
2011-11-17
TiO2/SBA-15 N2吸附脱附等温线（800℃）
500 450 400 350 300
SBA-15
Intensity
250 200 150 100 50 0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8
20% TiO2 60% TiO2 30% TiO2 80% TiO2
1.0
3
H4 Relative Pressure (P/P )
0
0.4
0.6
0.8
1.0
WHUT
2011-11-17
TiO2/SBA-15 复合材料TEM
20% TiO2/SBA-15
30% TiO2/SBA-15
100 nm
60% TiO2/SBA-15
WHUT
2011-11-17
HRTEM
Ti
EDS
WHUT
孔结构 hexagonal(P63/mmc) hexagonal (P6mm) IHO cubic(Ia3d) cubic (Pm3n) cubic (Pm3m) cubic (Im3m) lamellar
2011-11-17
TiO2 纳米颗粒
更宽的能隙宽度（3.2ev） 电子-空穴的复合减少 更高的吸附表面积
WHUT
2011-11-17
表面活性剂模板合成介孔SiO2
P123
有机结构导向剂
PEO20-PPO70-PE020 poly(ethylene oxide)-poly(propylene Oxide)- Poly(ethylene oxide)
高度有序的 介孔结构 两性分子 价格便宜 易于除去 壁厚
20
30
40
50
60
70
80
90
2
20 30 40 50 60 70
80
90
锐钛矿 : 所有TiO2/SBA-15 复合物
锐钛矿 :20%- 60% TiO2/SBA-15
A+R : 80% TiO2/SBA-15
2
• 随着SBA-15的载体的增加TiO2的结晶度降低 • 温度从700℃升到800℃是TiO2从锐钛矿相转变为金红石相
TiO2/SBA-15
SBA-15 mesoporous
FTIR TEM XRD SAXS XPS UV-Visible
N2 adsorption/ desorption
WHUT
2011-11-17
SBA-15
SBA 粉末: 2 mm (长), 400 nm (直径) 高度有序的六边形孔道, 孔径 = 6~7 nm 壁厚 = 5 nm
20 25 30
3
51015源自Pore diameter(nm)
WHUT
2011-11-17
纯 TiO2粉末
颗粒尺寸
44 42
•XRD
40 38
Grain size(nm)
R
36 34 32 30 28 26
金红石 锐钛矿
300 400 500 600
0
A
Intensity
800 C
0
24 22 20 18
HMS, MSU-x
注： S+ 阳离子表面活性剂；S- 阴离子表面活性剂；S0 非离子 表面活性剂；X- 阴离子；M+ 阳离子.
WHUT
2011-11-17
介绍
不同介孔分子筛的液晶相
介孔分子筛 SBA-2, SBA-7, SBA-12 MCM-41, SBA-3,SBA-15,TMS-1 HMS, MSU-X,KIT MCM-48 SBA-1, SBA-6 SBA-11 SBA-16 SBA-4, MCM-50,MSU-V
90
TiO2%
700 650 600
0.8
TiO2%
600 C 0 700 C 0 800 C
Pore Volume(cm /g.nm)
0
Specific area SBET(cm3/g,STP)
550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 10
比表面积
Acetic acid TTIP C2H5OH
Na2SiO4 TEOS
P123
mixing
SBA-15
Aging 30C, 48 hr
Stiring & Filtering
Filtering & Drying (60oC, 24hr)
Drying
Calcination 600oC
Calcination
o
R
TiO2/SBA-15 composites calcined at 800 C
o
Relative Intensity
A
Pure TiO
2
Relative Intensity
pure TiO2
80% TiO
A
2
60% TiO2 30% TiO 2 20% TiO
2
80% TiO2 60% TiO2 30% TiO2 20% TiO2
有限的光线传导 ；
容易烧结。
挑战：
负载型TiO2复合材料
很高的活性表面积；
紫外-可见光透明，无吸收 ；
化学稳定性和热稳定性比较好；
WHUT
2011-11-17
催化剂载体
活性碳 粘土 γ-氧化铝 沸石, 孔径 < 1.5 nm 介孔 SiO2
MCM-41, CTAB, 孔径< 10 nm SBA-15, PEO20-PPO79-PEO20
WHUT
2011-11-17
光催化
TiO2 : •太阳能能量转换 •催化 •环境污染治理（降解）