納米磁性TiO-,2-光催化復(fù)合粒子的制備.pdf

1、光催化是光化學反應(yīng)的前沿領(lǐng)域之一，在環(huán)境治理領(lǐng)域亦顯出廣闊的應(yīng)用前景。在光催化材料中，TiO2由于具有價廉易得、使用穩(wěn)定及光活性較高的特點，在有機污染物的氧化，水中無機污染物的去除，N2和CO2的光還原以及光降解癌細胞、細菌和病菌等方面得到廣泛的應(yīng)用。然而，目前采用TiO2做懸浮相光催化劑，由于其易失活，易凝聚和難回收等特點限制了其應(yīng)用發(fā)展。本課題研究制備核殼結(jié)構(gòu)的TiO2包覆Fe3O4多功能納米復(fù)合粒子，復(fù)合粒子的運動可以通過外加磁場

2、的控制，并能有效回收。分別采用機械混合法、化學沉淀法、溶膠凝膠法和氟鈦酸銨水解法制備包覆粉體，并研究了其包覆機理。 利用TiO2粒徑小、比表面積大的特點，采用機械混合法使其均勻的包覆在磁核粒子上，經(jīng)高倍光學顯微鏡下觀測，包覆效果較好，有明顯的核殼結(jié)構(gòu)，磁性能良好。但是，由于沒有進一步處理，所以覆層與核粒子間不是很牢固。 采用共沉淀法制備了Fe3O4納米顆粒，發(fā)現(xiàn)在pH=5.5時，即剛產(chǎn)生黑褐色沉淀時加入PEG表面活性劑對

3、防止團聚和減小顆粒尺寸效果較好，然后快速滴到pH=11，可制得顆粒均勻細小的Fe3O4納米顆粒。 分別采用沉淀法和溶膠凝膠法制備了TiO2包覆Fe3O4復(fù)合納米顆粒。發(fā)現(xiàn)采用溶膠凝膠法，通過控制沉淀劑的pH值、在母液和沉淀劑中加入大量乙醇控制水解形成凝膠的速度、以及水浴加熱使凝膠熟化等手段，制備出包覆完整，顆粒細小的包覆粉體。顆粒尺寸和覆層均勻、粒徑大約在100nm左右、磁性能良好。 采用氟鈦酸銨水解法制備出顆粒尺寸細小