以硅藻為模板合成TiO2微膠囊及其可見光催化性能

陳志剛，張玉珠，錢君超，王盟盟，陸秋月

（1.江蘇大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，鎮(zhèn)江 212013；蘇州科技學(xué)院2.江蘇省環(huán)境功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 3.化學(xué)生物與材料工程學(xué)院，蘇州 215009）

0 引 言

隨著生物學(xué)的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到大自然是一個(gè)龐大的實(shí)驗(yàn)室，它以蛋白質(zhì)、糖類、核酸為基礎(chǔ)，通過進(jìn)化，構(gòu)造出了無數(shù)奇特的精密生物結(jié)構(gòu)[1]，這些結(jié)構(gòu)可以富集環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)從而高效迅速地完成所需的化學(xué)反應(yīng)，這值得人們?nèi)パ芯俊⑻接懖⒓右阅７?。近年來，生物模板法作為合成納米材料一種全新方法逐漸受到科學(xué)工作者的重視。以各種生物如雞蛋膜[2]、魚鱗[3]、植物纖維[4]、昆蟲翅膀[5]、花瓣[6]和DNA[7]等為模板復(fù)制具有特殊形貌的分級(jí)多孔生物組織結(jié)構(gòu)，并將這些分級(jí)多孔特殊結(jié)構(gòu)與無機(jī)功能材料的特性相結(jié)合，便能獲得性能優(yōu)越且具有獨(dú)特功能的仿生材料。

Chow等[8]以香樟葉和夾竹桃葉為模板，并浸漬于硝酸鈰溶液，煅燒后制備出了具有高儲(chǔ)氧能力的仿葉形CeO2；此外，他們還以甘蔗、玉米、小麥、豇豆等的葉片為模板，先經(jīng)稀鹽酸處理脫去鉀、鈣等元素，再由TiCl3和Ti(OBu)4的乙醇溶液兩步浸漬，最后在500℃煅燒制得了生物形態(tài)的TiO2，且綠葉含有的氮元素通過自摻雜進(jìn)入材料，從而獲得了較為優(yōu)良的集光能力[9]。隨后，他們又將海草作為模板，制得了摻雜氮、碘的仿海草形貌TiO2，其光催化效率遠(yuǎn)高于普通TiO2的[10]。可見模仿常見的能夠進(jìn)行光合作用的生物組織結(jié)構(gòu)，可獲得集光性能優(yōu)良的微納米結(jié)構(gòu)?！?br>