一、简要综述
本发明公开了一种二氧化钛纳米介孔球的制备方法,工艺简单,无污染,制备周期短、能耗少、成本低,适于工业化生产,属于院知识创新项目。
二、具体介绍
二氧化钛是一种应用广泛的宽带隙半导体材料,它因为稳定性好,对人体无毒,并具有湿敏、压敏和气敏以及良好的光催化性能和光电转换性能而被广泛应用到传感器、光催化剂、电子材料、油漆材料以及其他化工原料等,并有望利用太阳能在有机合成、光解水、环境治理等领域显示广阔的应用前景。二氧化钛材料已成为在光催化、光电转换及太阳能制氢领域中人们最感兴趣、研究最多的一种半导体材料。
二氧化钛介孔球成功地解决了TiO2纳米晶在实际应用中存在的许多问题(例如在水溶液中很容易团聚并失去活性而且恢复较为困难),本成果所得到的具有多孔结构的二氧化钛微球不仅比表面积高,光催化活性高,而且具有容易修复及再生等特点,这将在催化与分离技术以及半导体工业中具有广阔的应用前景。
本技术采用简单的溶胶-凝胶法制备了二氧化钛介孔空心球与介孔实心球。FESEM 以及TEM 观察表明二氧化钛空心球的直径为200-500 nm,其壁厚约为50-100 nm;二氧化钛实心球的直径大约为200-300 nm。吸附-脱附曲线证实了其介孔结构。

图1 (a) 和(b)是所制备的二氧化钛介孔空心球的TEM照片;
(c)和(d)是所制备的二氧化钛介孔实心球的TEM照片。

图2二氧化钛介孔球的吸附-脱附曲线以及孔径尺寸分布图
(H:空心;S:实心;下表a:煅烧之前;下表500:500oC煅烧4小时)
本成果所制备的二氧化钛微球分散性好,比表面积大,这些优良的特性使之在环境治理领域有毒有害物质的高效吸附、降解与分离,药物缓释与传输等领域有广阔的应用前景:可以处理卤代脂肪烃、卤代芳烃、有机酸类、酚类、硝基芳烃、取代苯胺等以及空气中诸如甲醇、丙酮等有害污染物;其光催化作用还能杀菌,如纳米二氧化钛对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有强杀菌力,可将其用于医院手术台和墙壁、浴缸瓷砖及卫生间等地方;另外,纳米TiO2介孔球还能使癌细胞失活,为治疗恶性肿瘤提供了一条捷径。
本技术工艺简单,无表面活性剂,无污染,制备周期短、能耗少、成本低,投资规模小(20万人民币即可),适于工业化生产,我们的合作方式可以采取技术转让的方式。
纳米二氧化钛介孔空心和实心球的研究与开发 (联系人:郭广磊 电话:0551-5591412)