不同水解抑制劑對納米二氧化鈦結構的影響

馬 允,馬 麗

(安慶醫藥高等專科學校 藥學系，安徽 安慶 246052)

二氧化鈦是一種傳統無機型半導體材料,由于其具有氧化能力強、無毒、無污染、價廉、光穩定性好和耐光腐蝕能力強等優良特點,已經被廣泛地應用于光催化、傳感和太陽能電池等諸多領域,被認為是極具開發前景的催化材料[1-2].二氧化鈦有銳態礦、金紅石和板態礦三種晶型.板態礦TiO2性質不穩定所以催化實驗中很少使用;金紅石型TiO2雖然性質非常穩定,晶化態好,但是表面缺陷少,電子和空穴容易復合,幾乎沒有光催化活性;而銳鈦礦型TiO2由于晶格中缺陷和缺位多,可以產生較多的氧空位捕獲電子,所以具有較高的活性.銳鐵礦和板鈦礦均為TiO2的低溫相,通過高溫熱處理后它們都可以轉變為穩定的金紅石型,但是金紅石型卻不能向銳鈦礦型或板鈦礦型轉化[3].

TiO2的合成方法很多,有溶膠凝膠法[4]、霧化水解法[5]、擴散火焰法[6]、固體混合法[7]、熱水解法[8]、液相沉積法[9]、直接焙燒法[10]等,其中,溶膠凝膠法反應過程容易操作,且制備出的粉體粒徑小、純度高,并有良好的化學均勻性,也不會產生廢液等副反應產物,是目前制備納米TiO2最普遍的一種方法.但是,由于溶膠凝膠法常采用鈦酸四丁酯為鈦源,鈦酸四丁酯極易水解,常需要通過向溶劑中添加抑制劑來控制其反應速度,常用的抑制劑有乙酰丙酮[11](ACAC)、三乙醇胺[12](TEA)、乙酸[13](HAc)、鹽酸[14](HCl)以及硝酸[15](HNO3)等.

本研究分別以乙酰丙酮、三乙醇胺或乙酸作為抑制劑控制反應速率……