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《四川大学》 2006年
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化学沉淀法制备锐钛型介孔纳米二氧化钛粉体的研究

戴亚堂  
【摘要】: 随着科学技术的进步,人们发现当材料的尺寸减小到超细时(﹤0.1μm ),材料的性质有了较大的变化,表现出一些新颖的特性,预示着新的应用前景。自从1992年美孚石油公司的科研人员首次研制出MCM-41介孔分子筛以来,有序介孔材料便因其优异的性能广阔的应用前景,引起了科研工作者的极大热情。二氧化钛介孔材料因其在光催化、传感器、太阳能电池、催化剂载体等方面具有种种潜在的用途而备受关注,已成为材料科学一个新的研究热点。对于该材料的合成研究当然是重中之重。 目前已有文献报道了几种该材料的制备方法,所得材料都具有高的比表面积、有序的孔结构、很窄的孔径分布,并可以实现在一定范围内孔径的调节,但几乎所有的方法都有一个共同的缺点:使用高成本的溶胶-凝胶法,即由钛的有机醇盐(如:钛酸丁酯)为原料,在模板剂的作用下采用无机酸为水解催化剂,有机溶剂为介质(如:无水乙醇等)先得到溶胶再转化为凝胶体,经干燥,焙烧制得。由于该方法生成本高(原料均为有机物),制备周期长(原料有机醇盐制备较复杂,同时必须有形成溶胶—凝胶过程),难以实现工业化扩大生产。 本文通过阅读大量文献,研究现状,主要做了以下几个方面的探索: 1.改进原有的沉淀法,通过加入少量的表面活性剂作模板剂,改善反应的微环境,控制颗粒的产生、生长、聚集、煅烧等各个步骤,来得到锐钛型介孔纳米二氧化钛粉体。通过正交试验来得到小试阶段的最佳工艺参数。除了少量的有机模板剂,整个反应以水为反应介质,无机物为原料,最大限度地降低成本,简化工艺,为后续的产业化目标打下基础。
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