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TiO_2/蒙脱石复合物中纳米TiO_2的相变与光催化性能
  • ISSN号:1000-985X
  • 期刊名称:人工晶体学报
  • 时间:2013.2.2
  • 页码:290-298
  • 分类:TQ175.4[化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]西南科技大学矿物材料及应用研究所,绵阳621010, [2]中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室,广州510460
  • 相关基金:国家自然科学基金(41072033);中国科学院矿物学和成矿学重点实验室开放基金(KLMM20110201)
  • 相关项目:蒙脱石、蛭石层间域化学反应属性及产物组装机理
中文摘要:

以TiOSO4·2H2O为TiO2的前驱体、蒙脱石为基体,采用水解-插层复合法,在不同热处理温度下制备了系列TiO2/蒙脱石纳米复合样品。采用XRD研究了样品中TiO2物相和晶粒大小等属性的变化,研究了样品对亚甲基蓝溶液的吸附脱色性和光催化脱色性。结果表明,热处理温度对TiO2/蒙脱石中TiO2物相与相对含量、晶粒大小和光催化脱色性等有很大影响。经700℃热处理的TiO2/蒙脱石复合样品锐钛矿晶粒仅为13.7nm,光催化脱色率高达42.7%,总脱色率达79.8%;经1100℃热处理后,锐钛矿相对含量高达55.7%,锐钛矿晶粒为55.8nm,光催化脱色率仍为32.5%,总脱色率高达46.6%;TiO2/蒙脱石复合样品中的TiO2与纯纳米TiO2样品相比,具有更高的锐钛矿相向金红石相转变的温度、更小的TiO2晶粒尺寸、更强的光催化脱色性。蒙脱石结构层对TiO2的相转变和晶粒长大具有明显的阻滞作用。

英文摘要:

The TiO2/montmorillonite nano-composites were prepared by hydrolysation-intercalation method using TiOSO4·2H20 as a precursor of TiO2 and montmorillonite as substrate. The TiO2/montmorillonite samples calcinated at the different temperatures were characterized by X-ray diffraction method, and the phase transition and the grain sizes of TiO2 in the TiO2/montmorillonite samples were studied. The adsorption and photocatalytic decoloration properties of the samples for Methylene Blue in solution were discussed. The results showed that the heating temperatures have a significant influence on the TiO2 phase transition, the relative contents and the grain sizes of anatase and rutile, and the photocatalytic decoloration properties of the TiO2/montmorillonite composite samples. For TiO2/montmorillonite composite sample calcinated at 700 ℃, the crystal size of anatase is only 13.7 nm, meanwhile the photocatalytic decoloration rate and the total decolorization ratio were up to 42. 7% and 79. 8%respectively. After calcined at 1100 ℃, the relative content of anatase in TiO2/montmorillonite composite sample reaches 55.7%, its grain size is 55.8 nm, and the photocatalytic decoloration rate and the total decolorization ratio are still 32.5% and 46.6%. Compared with pure TiO2 nano-particle sample, TiO2 in TiO2/montmorillonite composite samples have a higher phase transition temperatures from anatase phase to rutile phase, smaller grain sizes, and stronger photocatalytic decoloration properties. Montmorillonite structure layer has a significant blocking effect on the phase transformation and the grain growth of TiO2 in TiOJmontmorillonite composite.

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期刊信息
  • 《人工晶体学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国建材工业协会
  • 主办单位:中国硅酸盐学会 晶体生长与材料专业委员会 中材人工晶体研究院
  • 主编:余明清
  • 地址:北京市733信箱
  • 邮编:100018
  • 邮箱:
  • 电话:010-65492963 65492968 65493320
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-985X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2637/O7
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1997年获国家科技优秀期刊,获部级优秀科技期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9943