本课题结合氧化物纳米粉体的应用特性,依据玻璃分相原理,设计了制备负载型纳米氧化物材料的新型制备方法熔融-分相法。通过系统的研究,得到了Na2O-B2O3-SiO2-TiO2、Na2O-B2O3-SiO2-SnO2、Na2O-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2-TiO2等分相体系的分相和析晶过程,分相过程中玻璃结构的变化、析出氧化物配位状态的变化及其对晶体析出影响的规律,揭示分相对析晶的作用机理。以此为基础,确定了熔融-分相法制备负载型纳米TiO2材料和负载型纳米SnO2材料及以含钛矿渣为主要原料制备负载型纳米TiO2材料的工艺条件。熔融-分相法以工业氧化物为主要原料,采用熔制、热处理、化学浸析等过程,将氧化物纳米粉的制备、载体制备和固定化一并完成。制备了以富硅玻璃为载体,气孔率30.5%~50.3%,孔径100~300nm,TiO2的晶型为锐钛矿、晶粒尺寸40~50nm的负载型纳米TiO2光催化材料。以甲基橙为降解物,光催化效率最高可达到95.12%。制备了直接负载于多孔富硅载体的纳米SnO2催化材料,作为CO氧化反应的催化剂,全转化温度T100为100℃。
英文主题词Melt-phase separation; nano-TiO2; nano-SnO2; phase separation; crystallization