活性二氧化钛膜光催化性能研究与应用
纳米TiO2材料的制备及其光催化性能研究
纳米TiO2材料的制备及其光催化性能研究随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。
环境问题已严重影响现代文明的发展，有机污染物具有持久性的特点而长期威胁人类健康，开发和设计仅利用太阳能即可完成对有机污染物降解的新材料将会是解决环境问题的有效方法之一。
纳米TiO2作为一种光催化材料，具有优异的物理和化学性质，因而被广泛应用和重点研究。
本文就纳米TiO2材料的制备及其光催化性能展开探讨。
标签：纳米TiO2;光催化;制备方法;光催化效能引言半导体光催化技术是解决环境污染与能源短缺等问题的有效途径之一。
以二氧化钛为代表的光催化剂在染料敏化太阳能电池、锂离子电池、光伏器件以及光催化领域表现出明显的使用优势.但是TiO2本身的弱可见光吸收、低电导率、高载流子复合速率限制了其在工业生产中的进一步使用。
科技工作者一般通过掺杂、半导体复合、燃料敏化、表界面性质改性等方法提高TiO2的光电化学性能，使其能在生产实践中广泛应用。
1、TiO2材料简介TiO2在自然界中的主要存在形态为金红石、锐钛矿和板钛矿三种晶型，其中金红石是TiO2的高温相，锐钛矿和板钛矿两种形态是TiO2的低温相。
在三种晶型中光催化活性最好的为锐钛矿型TiO2。
锐钛矿型TiO2的禁带宽度为3.2eV 与之对应的激发波长为387nm。
所以，TiO2作为光催化剂在紫外光条件下具有催化活性，在可见光下一般没有活性。
只有对它的结构进行改性，使它的禁带宽度得以缩小，才可以实现材料在可见光条件下的催化降解反应。
改性的方式目前主要有以下几种方法：通过改变晶体内部结构来改变催化剂禁带宽度的离子掺杂方法，通过形成异质结改变能带结构的半导体复合法，提高催化剂对光的吸收能力的表面光敏化法，增大催化剂比表面积使晶粒细化的负载载体法等。
光催化材料中电子e一和空穴h十的浓度会影响有机物的降解速度。
粒径的减小能够使表面原子增加，使光催化剂吸收光的效率显著提高，使其表面e一和h十的浓度增大，从而提高光催化剂的催化活性。
二氧化钛的作用
二氧化钛的作用二氧化钛(TiO2)是一种广泛应用于各个领域的物质，其出色的光催化、抗菌、防晒等多种性能使得它成为了当代科技产品使用最广泛的化学材料之一。
下面我们将从多个角度来探讨二氧化钛的作用。
一、光催化光催化，指的是在光的作用下，通过钛的电子跃迁，使得二氧化钛发生氧化还原反应的过程。
二氧化钛的光催化性能是目前应用最为广泛的一项性质。
二氧化钛能够利用阳光、荧光灯等光源，将水、空气中的有害物质（如有害气体、细菌等）分解成无害的物质。
因此，二氧化钛成功应用于空气净化、污水处理、水质净化、医用消毒等多种领域。
二、催化在化学反应中，需要加入某种物质，以促进反应的进行，这种物质我们称之为催化剂。
二氧化钛是一种优秀的催化剂，它可以促进很多化学反应的进行。
比如在油漆工业中，二氧化钛是一种重要的催化剂，在化工生产中，二氧化钛被广泛应用于化学反应的催化过程中。
三、防晒在夏天，我们经常可以看到许多人都擦涂着防晒霜，这是因为紫外线会加速皮肤水分的蒸发、使皮肤灼热脱水、过度晒黑，而导致皮肤老化、色素沉淀甚至诱发皮肤癌等问题。
二氧化钛作为一种自然的防晒成分，可从根源上避免上述问题的发生，其特殊的光学性质可以吸收紫外线，将其转化为安全的热能，进而保护皮肤不受损伤。
四、电化学材料二氧化钛作为一种优秀的电化学材料，其应用范围也非常广泛，它可以用于太阳能电池、电催化等多个领域。
在太阳能电池领域，二氧化钛的应用可以提高太阳能电池的转化效率；在电催化领域，二氧化钛的应用可用于电解科学的研究以及环境污染治理等。
五、生物医疗二氧化钛还可以用于生物医疗领域。
当二氧化钛纳米颗粒进入细胞后，由于其小尺寸和特殊的表面形态，可以在周围的环境中吸附和释放分子，具有调控生物学过程的功能，这是一种很有前途的新型生物医疗材料。
总结：二氧化钛是一种多功能的材料，同时也是一种非常重要的化学原料，其在日常生活当中的应用非常广泛，其性质独特，成为各个领域科技的重要支撑。
二氧化钛薄膜的制备及其光催化性能研究
二氧化钛薄膜的制备及其光催化性能研究张新宝;张健;张超;樊震坤;王磊【摘要】二氧化钛(TiO2)是一种宽禁带的半导体材料,作为一种光催化剂,可以起到节约能量且保护环境资源的作用.在光照条件下,价带中的电子通过吸收光子而跃迁到导带,从而产生空穴电子对,电子可以减少空气中的氧气,空穴完全氧化并将被吸附的物质分解成小的无机分子.本文研究了二氧化钛光催化材料的发展,并分析讨论了二氧化钛薄膜光催化原理以及制备工艺.【期刊名称】《山东陶瓷》【年(卷),期】2019(042)003【总页数】4页(P9-12)【关键词】二氧化钛;光催化;溶胶-凝胶法【作者】张新宝;张健;张超;樊震坤;王磊【作者单位】山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086;山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086;山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086;山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086;山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086【正文语种】中文【中图分类】TQ174.75前言随着人类生活环境的恶化，环境污染成为一个亟待解决的问题。
为了严控污染，人们采取了各种方法和手段。
生活环境中主要存在大气污染、水体污染、土壤污染等问题，它们中所产生的有机污染物的危害最为严重，目前主要采用传统生物降解和物理吸收等方法进行处理，但存在净化效率低、资金消耗多等问题。
因此，研究更有效的污染控制技术和方法已成为该领域的一个关键问题。
经过深入研究发现，采用TiO2光催化材料处理废水中的有机污染物具有快速、高效、不污染环境等优点。
TiO2光催化材料不仅可以降解空气和废水中的有机污染物，还具有杀菌，除臭等功能，已成为现阶段广泛使用和有效的新技术［1］。
它不仅可以使用太阳能等可再生能源，还能够对生物进行降解，进而保护环境。
它不仅使我们的生活环境得到了改善，而且这类光催化材料可以长期、循环使用，因此，TiO2光催化材料已经成为近年来的研究热点［2］。
二氧化钛复合材料的制备及光催化性能研究
二氧化钛复合材料的制备及光催化性能研究黑龙江省巴彦县佳木斯大学 154000摘要本文选用白云母KAl2(AlSi3O10)(OH)2和钛酸丁酯C16H36O4Ti作为原料在水热的条件下制备出了白云母/TiO2复合光催化剂。
通过使用扫描电子显微镜、X射线衍射、红外线光谱分析仪和紫外可见光吸收光谱对其结构进行表征，并研究了复合物的光催化活性。
关键词：白云母/TiO2复合光催化剂；水热合成；光催化1概述1.1 TiO2简介云母是一种表面带有活性基团的层状硅酸铝大分子。
白云母是一种层状矿物，具有高比表面积、强吸附性和良好的化学稳定性。
白云母晶体的切片层可以提供光滑的基底，它的原子级光滑表面易于通过劈开来制备。
为了蛋白质结晶的目的，可以对云母表面进行改性，表面离子可以被各种碱金属离子交换。
改变表面离子对水层的有序性有直接影响，这被称为结构破坏或促进。
除了SFA，表面X射线衍射、原子力显微镜、分子动力学模拟和X射线反射率也被用来确定改性云母及其液体表层的表面结构。
由于白云母的(001)面沿c轴滑动，它可以有两个不同的终端，它们在(010)面上相互成镜像。
二氧化钛是三种不同的多态体：锐钛矿，金红石和板钛矿。
二氧化钛的主要来源和最稳定的形式是金红石。
这三种多态性都可以在实验室很容易地合成。
1.2光催化机理在光照条件下，TiO2表面的超亲水性起因于其表面结构的变化。
在紫外光照射下，TiO2价带电子被激发到导带，电子和空穴向TiO2表面迁移，在表面生成电子空穴对，电子与Ti反应，空穴则与表面桥氧离子反应，分别形成正三价的钛离子和氧空位。
此时，空气中的水解离吸附在氧空位中，成为化学吸附水（表面羟基），化学吸附水可进一步吸附空气中的水分，形成物理吸附层。
2实验步骤2.1酸处理白云母称取5 g白云母放入三口烧瓶中，加入浓度为20%的稀硫酸150 mL，在水浴锅中80℃搅拌25 min，冷却至室温，用去离子水洗涤至中性，且用0.1mol/L氯化钡溶液检测不出SO42-，放在80℃烘箱中干燥备用。
改性纳米二氧化钛的光催化性能研究
改性纳米二氧化钛的光催化性能研究一、本文概述随着全球环境问题的日益严峻，光催化技术以其独特的优势在环境保护和能源转换领域受到了广泛关注。
作为光催化领域的重要研究对象，纳米二氧化钛（TiO₂）因其优良的光催化性能、稳定性以及低廉的成本，被广泛应用于太阳能光解水制氢、空气净化、污水处理等领域。
然而，传统的纳米二氧化钛存在光生电子-空穴对复合速率快、可见光响应范围窄等问题，限制了其在实际应用中的性能。
因此，对纳米二氧化钛进行改性，提高其光催化性能，具有重要的研究意义和应用价值。
本文旨在研究改性纳米二氧化钛的光催化性能，通过对其改性方法的探索，以期提高其在可见光下的光催化活性，拓宽其应用范围。
文章将介绍纳米二氧化钛的基本性质、光催化原理以及改性方法的研究进展。
将详细阐述本文所采用的改性方法，包括掺杂、负载贵金属、构建异质结等，以及改性后的纳米二氧化钛的表征手段。
通过对比实验，分析改性前后纳米二氧化钛在光催化性能上的差异，探讨改性方法对光催化性能的影响机制。
通过本文的研究，期望能为纳米二氧化钛的光催化性能改性提供新的思路和方法，推动其在环境保护和能源转换领域的应用发展。
也希望为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴。
二、改性纳米二氧化钛的制备方法改性纳米二氧化钛的制备方法众多，各有其独特的优势和应用场景。
以下是几种常见的改性纳米二氧化钛制备方法：溶胶-凝胶法：溶胶-凝胶法是一种通过无机物或金属醇盐的水解和缩聚反应制备纳米材料的方法。
在这种方法中，通过控制水解和缩聚的条件，可以得到均匀稳定的溶胶，进一步通过热处理，溶胶转化为凝胶，最终得到改性纳米二氧化钛。
水热法：水热法是一种在高温高压下进行化学反应的方法。
通过将反应物置于特制的高压反应釜中，加热至一定温度，使反应物在水热条件下进行反应，从而制备出改性纳米二氧化钛。
微乳液法：微乳液法是利用两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成微乳液，然后在微乳液中进行化学反应的方法。
二氧化钛的作用
二氧化钛的作用
二氧化钛是一种常见的化学物质，具有多种重要的应用。
以下是一些与二氧化钛相关的作用：
1. 光催化作用：二氧化钛具有优异的光催化性能，可以利用紫外光激发其电子，产生高活性的电子和空穴。
这些活性物种可以与有机物发生氧化还原反应，从而降解有机污染物和杀死细菌病毒。
2. 消色作用：由于其白色和良好的遮盖性，二氧化钛常被用作颜料添加剂，用于涂料、化妆品和塑料制品中。
它能有效地遮盖底色，使产品具有更高的白度和亮度。
3. 紫外线吸收剂：二氧化钛具有吸收紫外线的能力，因此广泛用于防晒产品中。
它能吸收和散射紫外线，起到保护皮肤的作用。
4. 催化剂：由于其高度的选择性和催化活性，二氧化钛常被用作催化剂。
它在化学反应中能提高反应速率和选择性，广泛应用于有机合成、环境保护和能源领域。
5. 抗菌作用：二氧化钛还具有抗菌性能，可以杀死细菌、病毒和真菌，对环境卫生和医疗卫生具有重要意义。
6. 纳米材料载体：纳米二氧化钛具有较大的比表面积和特殊的光电性能，因此被广泛应用于催化剂、光电材料、电化学能量储存等领域。
7. 硅酸钛酯材料：硅酸钛酯是由二氧化钛和有机硅共聚合而成的材料，具有高折射率、耐候性好、耐化学腐蚀等特点，广泛应用于塑料、涂料、建筑材料等行业。
pet薄膜二氧化钛作用
pet薄膜二氧化钛作用在当今的环境保护和节能减排方面，新的环保材料和技术受到越来越多的关注和重视。
二氧化钛是一种重要的光催化剂，在环保领域应用非常广泛。
其中，pet薄膜二氧化钛作用是比较受关注的一种。
Pet薄膜是一种透明膜，其主要成分为PET(Polyethylene terephthalate)。
二氧化钛(TiO2)是一种白色粉末，具有较强的光催化活性，能够利用阳光或者UV光线来分解H2O、CO2、VOC等有害气体，产生高活性的自由基。
因此，将PET薄膜与二氧化钛结合使用，可以发挥出双方的性能优势，具有很好的环保和节能效果。
下面，我们将介绍PET薄膜与二氧化钛的作用过程。
具体分为以下几个步骤：1、PET薄膜制备。
PET薄膜是将PET颗粒加入到挤出机中，通过高温、高压和拉伸等工艺过程，使物料成为一种透明、均匀的膜状材料。
2、二氧化钛制备。
二氧化钛主要有两种制备方式，一种是氯化钛法，另一种是硫酸钛法。
常用的是硫酸钛法，从钛锑矿中提取出粉末状的二氧化钛。
3、PET薄膜与二氧化钛复合。
将PET薄膜平铺在平板上，然后通过涂覆或印刷等方法将二氧化钛均匀地沉积在PET薄膜上。
经过干燥和固化处理后，PET薄膜上均匀覆盖了一层二氧化钛薄膜。
4、PET薄膜二氧化钛作用。
二氧化钛薄膜具有良好的吸附性和光化学催化性能，能够吸附有害气体和颗粒污染物，并利用光催化反应将其分解。
PET薄膜中的二氧化钛薄膜通过光紧短波长紫外线的照射，产生较大的自由基活性，从而使污染物得到分解和去除。
总之，PET薄膜与二氧化钛的结合使用，能够有效地净化空气和保护环境，具有广阔的应用前景和商业价值。
在未来的环保和节能行业中，该种新型材料必将发挥出更加重要的作用。
二氧化钛的电催化性能研究进展
氮掺杂二氧化钛的电催化性能研究进展摘要二氧化钛作为近年来热门的光催化材料，得到大家广泛的关注与研究，而氮掺杂二氧化钛具有令人瞩目的优势也逐渐成为人们研究的热点。
本文综述了氮掺杂二氧化钛光催化剂的制备方法，并对其多种光催化剂机理进行简述，最后阐述了氮掺杂二氧化钛催化材料在环境污染等方面的应用及其研究进展，并对氮掺杂二氧化钛材料的发展前景提出展望。
关键字氮掺杂二氧化钛电催化催化活性一、前言在推进可持续化建设的当今社会，环境污染、食品医疗安全卫生问题等越来越受到公众的重视和关心。
环境污染问题一直是非常棘手的世界性难题，受到大家的关注，现在好多地方及领域仍然采取填埋、焚烧等方式进行垃圾处理，这样不仅无法解决有害有毒物质的污染问题甚至会对环境造成二次污染，如垃圾中的有毒物质渗透到土壤中导致土地、地下水源等被污染，而焚烧的垃圾也会释放大量有毒气体污染空气，因此寻找一种垃圾处理的有效方式亟待解决。
由日本东京大学教授Fujishima和Hon da⑴于1972年发现的二氧化钛的光催化特点，使得二氧化钛在改善环境污染以及垃圾处理等方面的用处初显于世并带来极其广泛的应用前景。
二氧化钛（TiO2）具有成本低廉、化学稳定性好、比表面积大、光催化效率高和不产生二次污染等优异特点，因此是一种应用广泛且极具潜力的光催化材料[1-3]，并且广泛应用于空气净化、抗菌杀菌、太阳能敏化电池以及光催化处理环境污染物等众多领域[4]。
但是，TiO2 目前在实际应用中仍存在很多困难，阻碍其应用的一个重要因素就是激发光波长问题。
由于TiO2 半导体禁带宽度较宽为 3.2 eV，其对应的波长为387 nm，属于紫外光区，而紫外光只占到达地球表面太阳光的6%-7%，在太阳光谱中占绝大多数的可见光部分（能量约占45％）未得到有效利用⑹。
在1986年Sato等⑺就发现氮的引入可使TiO2具有可见光活性，但是十几年来一直没有引起人们的重视，直到2001年Asahi[8]在Science上报道了氮替代少量的晶格氧可以使TiO2 的带隙变窄，在不降低紫外光下活性的同时，使Ti02具有可见光活性，才掀起了非金属元素掺杂Ti02的热潮，而其中，N掺杂型TiO2具有令人瞩目的优势，目前已经成为世界性研究热点N掺杂TiO2的主要制备方法现如今N掺杂TiO2的技术已得到极大的发展，因此制备方法也多种多样，比如用来制备N掺杂TiO2粉体的气氛下灼烧法、水解沉淀法、溶胶-凝胶法、机械化学法等，以及用来制备N掺杂TiO2薄膜的磁控溅射法、脉冲激光沉积法、金属有机化学气相沉积法等。
二氧化硅改性二氧化钛光催化活性研究进展
二氧化硅改性二氧化钛光催化活性研究进展*肖逸帆,柳 松(华南理工大学化学科学学院,广东广州510640)摘 要:二氧化钛是有代表性的一种n型半导体氧化物,其具有稳定性好、光催化效率高和不产生二次污染等特点,在很多方面有着广阔的应用前景。
二氧化硅改性后的二氧化钛具有粒径小、比表面积大、吸附能力强、提高光催化效果等特点。
介绍了二氧化硅改性二氧化钛的机理、制备方法以及其光催化效果。
根据二氧化钛和二氧化硅的结合方式,分别从复合半导体、二氧化硅作负载、二氧化钛表面包覆二氧化硅等几方面进行总结。
关键词:二氧化钛;二氧化硅;负载;表面包覆;光催化中图分类号:TQ134.11 文献标识码:A 文章编号:1006-4990(2007)09-0005-04Research progress on phot ocatalytic activity of silica-m odified tit anic ox i d eX iao Y ifan,L iu Song(Che m istry science instit u te,Sou t h China University of T echno l ogy,Guangzhou510640,Chi na)A bstrac t:T itanic ox i de i s a representati ve n-t ype sem iconductor ox i de.It has w i de appli cation prospec t i n many as pects,because o f its good stab ility,h i gh photocata l y ti c e ffi c iency and free-fro m secondary po ll uti on etc.T he titan ic ox i de i s characterized by s m a ll partic l e s i ze,l a rge spec ific surface,strong absorption ability and better i m proved photo ca talytic effect e tc.a fter it i s m od ifi ed by sili ca.T he m echan is m of silica m od ify i ng ti tan i c ox ide,the preparati on m ethods and photocatalytic e ffect w ere i n troduced.M eanwh ile,based on the co m bini ng m odes o f ti tan i c ox ide and s ilica,t he pape r su mm ar ized from sev e ra l aspects,such as co m po site se m i conducto r,silica be i ng as the suppo rter and titan ic ox i de s ur face coated w ith silica e tc.. K ey word s:titan i c ox i de;sili ca;support;surface coati ng;photocata lysis1 Si O2改性T i O2的光催化机理T i O2与S i O2之间有物理作用和化学作用,即范德华力和化学键(形成了T i O S i)。
二氧化钛薄膜在太阳能电池中的应用
二氧化钛薄膜在太阳能电池中的应用太阳能电池作为一种绿色、清洁、可再生能源的代表，受到了人们的广泛关注。
然而，太阳能电池的效率仍然是制约其推广应用的主要因素之一。
在这样的背景下，二氧化钛薄膜作为太阳能电池的重要组成部分之一，逐渐成为了研究的热点。
二氧化钛作为一种重要的半导体材料，具有光催化、光电化学、电化学等多种功能。
在太阳能电池中，二氧化钛可以作为电子传输和光吸收的媒介，大大提高了电池的效率。
而二氧化钛薄膜则是将二氧化钛应用到太阳能电池中的重要途径之一。
二氧化钛薄膜的制备方法有很多种，主要包括化学汽相沉积法、溅射法、离子束氧化物沉积法等。
其中，化学汽相沉积法是一种较为常用的方法。
该方法将二氧化钛先制备成气相粒子，然后通过化学反应使其沉积到基底上形成薄膜。
该方法制备出的二氧化钛薄膜具有高结晶度、致密度和薄膜厚度均匀性。
二氧化钛薄膜在太阳能电池中的应用主要有两个方面。
第一，二氧化钛薄膜可以作为电池的透明导电电极。
传统的太阳能电池一般采用透明导电氧化锡作为电极，但氧化锡存在易老化、导电性能退化等问题。
而二氧化钛薄膜可以制备成高度透明、高度导电的电极，并且其导电性和稳定性均优于氧化锡。
因此，使用二氧化钛薄膜作为电池透明导电电极可以提高电池的性能和使用寿命。
第二，二氧化钛薄膜可以作为电池的光敏电极。
在太阳能电池中，二氧化钛薄膜吸收光子后会激发电子，使得电子从二氧化钛薄膜中向电解质（或另一个电极）传输，进而产生电流。
因此，二氧化钛薄膜的光敏性质对电池的性能有着决定性的影响。
利用二氧化钛薄膜作为电池的光敏电极，可以在一定程度上提高太阳能电池的光电转换效率。
值得一提的是，二氧化钛薄膜的制备与其应用密切相关。
制备方法的不同可以直接影响薄膜的性质和应用效果，而适合的制备方法也需要结合具体应用情况来选择。
例如，气相沉积法适合制备光敏电极，而离子束氧化物沉积法适合制备透明导电电极。
总的来说，二氧化钛薄膜在太阳能电池中的应用是一种具有很大潜力的技术。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
温 度 的上 升 ，ＴＯ ｉ 膜 的 晶 体 颗 粒 变 大 ， 膜 的 性 能
会下 降 Ｊ 。采 用 溶 胶 一 胶 技 术 制 备 无 机 膜 工 艺 简 凝
单 、合成 温 度低 、得 到 的 产 品 纯 度 高 、化 学 组 分 均
膜 涂 覆 在 各 种 玻 璃 、 陶瓷 、聚 合 物 和金 属 表 面 ，具 有 很 好 的 除 污 防雾 效 果 ，是 一 种 新 型 环 保 节 能 材
料
溶 胶 一 胶 法 制 得 的 溶 液 ，通 过 浸 渍 涂 层 、旋 转 涂 凝 层 或 喷 涂 法 将 溶 液 施 于 基 材 上 ，最 后 将 基 材 干 燥 焙
１ ０ ｎ 光 线 有 很 高 的 透 射 率 ，几 乎 是 透 明 的 。 Ｏｔ １ ｏ （ ）溶 液 浸 渍 法 是 利 用 Ｈ Ｏ ３ 的强 氧 化 能 力 ， 将 钛 粉 中 无 定 型 的 ＴＯ ｉ 溶 解 ，作 为 浸 渍 溶 液 制 备 ＴＯ ｉ 膜 。如 Ｏ ｕ ｈ ｉｏ 等 用 Ｈ Ｏ 溶 解 四异 丙 氧 ｂ ｃ ｉ ｋ Ｅ ２２ 基 钛 ，水 解 得 到 ＴＯ ｉ ，而 制 成 透 明 的 涂 覆 溶 液 ，并
烧 ，在 基 材 表 面 形 成 一 层 ＴＯ ｉ 膜 。 膜 的 性 质 与 溶
１ ＴＯ 薄 膜 制 备 方 法 ｉ 活 性 ＴＯ 膜 是 一 种 重 要 的 无 机 功 能 材 料 ， 目 ｉ，
前 可 采 用 化 学 气 相 淀 积 法 （ Ｖ 、金 属 有 机 化 学 Ｃ Ｄ） 气 相 淀 积法 （ Ｃ ＭＯ ＶＤ） 、阴极 电 沉 积 法 、溶 液 浸 渍
匀 ，制 得 的膜 孔 径 小且 孔 径 分 布 范 围 窄 ，而且 ，它 容 易 应 用 和 大 面 积 制 膜 ， 温 度 较 低 ，可 以 控 制 ＴＯ ｉ 薄 膜 的 化 学 计 量 比 和 晶 型 ，所 以 目前 它 是 研
摘 要 ： 综 述 比 较 了 制 备 ＴＯ ｉ 薄 膜 的 几 种 方 法 ，研 究 了 活 性 ＴＯ ｉ 膜 的 光 催 化 原 理 ，光 诱 导 亲 水 性 原 理 ， 除 污 防 雾 性 能 以 及 采 用 溶 胶 一 胶 法 制 备 的 ＴＯ 凝 ｉ 膜 对 两 种 含 氯 苯 酚 的 降 解 效 果 。 分 析 了 活 性 ＴＯ ｉ 膜 作 为 一 种 功 能 材 料 目前 在 国 内外 工 业 应 用 状 况 。 关 键 词 ：二 氧 化 钛 ；光 催 化 氧 化 ；光 诱 导 亲 水 性 ；溶 胶 一 胶 ；除 污 凝 中 图分 类 号 ：Ｔ ８ Ｂ３３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ —９ ４ （０ ２ ０ － ５ ￣３ ０ ５９ ５ ２ ０ ） ４０ ６ ０
维普资讯
化学 工程
２０ ０ ２年 第 ３ Ｏ卷 第 ４期
活 性 二 氧 化 钛 膜 光 催 化 性 能 研 究 与 应 用
罗 永 刚 ， 李 大骥 ，戴 清
（ 南 大 学 洁 净 煤 发 电 和 燃 烧 技 术 教 育 部 重 点 实 验 室 ，江 苏 南 京 东 ２０９ ） １０ ６
半 导 体 纳 米材 料作 为光 催 化 剂 的应 用 已越 来 越 受 到 世 人 瞩 目，特 别 是 ＴＯ ｉ 超 细 颗 粒 ， 由 于 其 催 化 性 能 好 、化 学性 质 稳 定 、无 毒 、来 源 丰 富 且 价 格 低 廉 而 日益 受 到 重 视 。 采 用 溶 胶 一 胶 （ ｏ—ｅ ） 凝 ｓｌ １ ｇ 法 制 备 的高 活 性 Ｔ Ｏ ｉ 薄 膜 ，在 紫 外 线 （ Ｖ） 的照 ｕ 射 下 ，表 面 有 机 化 合 物 被 降 解 ，表 现 出很 强 的 氧化 效 应 ，而 含 钛 介 孔 ＳＯ ｉ 分 子 筛 薄 膜 不 仅 具 有 光 催 化 氧 化 作 用 ，且 具 有 很 强 的光 诱 导 亲 水 性 ，将 该 薄
胶 一 胶 溶 液 的 性 质 、基 材 性 质 （ 属 、玻 璃 等 ） 凝 金 、 干 燥 和焙 烧 过 程 紧 密相 关 ，如 果处 理 不 当 ，制 备 的
膜 往 往会 有 裂 缝 ，或 者 与基 材 结合 不 好 。 另外 焙 烧
温度 和 焙 烧 气 氛 同样 会 影 响 膜 的 孔 隙 率 、稠 密 度 、 晶 型及 与基 材 结 合 的牢 固性 。研 究 表 明 ，随着 焙 烧
法 及 溶 胶 一 胶 法 （ ｏ—ｅ ） 等 制 备 方 法 。 凝 ｓｌ １ ｇ （ ）金 属 有 机 化 学 气 相 淀 积 法 是 将 载 气 （ １ Ｈ
或 Ａ ） 通 过 前 驱 物 （ 金 属 有 机 化 合 物 ） 在 高 温 ｒ 含
炉 中 加热 ，待气 相 中前 驱 物 的蒸 汽 压 达 到 一 定 恒 定 值 时 ，前 驱 物 被 分 解 沉 积 在 基 材 上 ，形 成 ＴＯ ｉ 薄 膜 ‘ 。薄 膜 淀 积 时 ＴＯ ｉ 的 形 态 随基 底 温 度 的 改 变 而改变。 （ ）阴 极 电沉 积 法 是 将 钛 粉 溶 解 在 配 制 好 的 ２ Ｈ， ， 氨 溶 液 中 ，在 水 溶 液 中 实 现 电沉 积 。用 这 Ｏ 和 种 方 法 制 备 的膜 在 ３ ０ 煅 烧 ３ ｒｉ ０℃ ０ ｎ后 ，膜 中 晶 型 ａ 是 稳 定 的 。在 ４ ０Ｃ煅 烧 会 使 膜 出现 亚 微 米 级 的 裂 ０￣
用 这 些 溶 液 浸 涂 在 玻 璃 和 不 锈 钢 上 ，然 后 干 燥膜 在 高 浓 度 的盐 酸 和 硫 酸 溶 液 ０℃ 中能 稳 定 存 在 一 个 星期 。
（ ）溶 胶 一 胶 法 （ ｏ—ｅ ） 的 基 本 原 理 是 用 ４ 凝 ｓｌ １ ｇ