溶胶-凝胶法制备纳米TiO_2凝胶的机理研究

以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法分别考察了在一定pH条件下制备纳米TiO2溶胶凝胶的原料选配、实验原理、工艺过程以及实验控制条件和实验参量等。实验主要考察了加水量与加水方式、乙醇的用量、溶液pH值的范围及水解温度等实验参量对凝胶形成时间的影响;同时考察了实验参量对溶胶凝胶均匀性、稳定性、透明性和凝胶形成机理的影响。依据实验结果,溶胶-凝胶法制备稳定的纳米TiO2溶胶的优化条件为:采用滴加的方式加入水,且将水与乙醇和pH值调节剂配成混合溶液;水与钛酸四丁酯的摩尔比取6~7;乙醇与钛酸四丁酯的摩尔比取27~28;pH值控制在3~4或8~9;水解的温度控制在20~30℃。     

四氟硼酸N-正丁基吡啶室温离子液体在甲醇中含量的测定

用吡啶和氯代正丁烷反应,合成了作为室温离子液体中间体的氯化N-正丁基吡啶.以丙酮为溶剂,用四氟硼酸钠和氯化N-正丁基吡啶合成了四氟硼酸N-正丁基吡啶室温离子液体.同时用紫外光谱法测定了在有机溶剂甲醇中四氟硼酸N-正丁基吡啶室温离子液体的含量.结果表明,离子液体的最大吸收波长为259 nm,且吸光度与浓度呈线性关系,其线性相关系数为0.995 76.其回收率在99.9%～100.3%.     

银和氮共掺杂TiO2的制备及光催化性能的研究

以钛酸四丁酯为钛源,通过溶胶-凝胶法制得不同掺杂量N和Ag的单掺杂及共掺杂二氧化钛粉体,以甲基橙模拟废水中的有机物,考察了不同掺杂量的催化剂对光催化剂降解能力的影响,并对其机理进行了分析。其中氮掺杂光催化剂n(N)∶n(TiO2)=4∶1,银掺杂催化剂银含量为4%时,光催化性能最高,分别比纯TiO2提高了36%和42%;共掺杂TiO2的摩尔比n(TiO2)∶n(N)∶n(Ag)=1∶4∶0.02,催化性能比单掺杂还要高,在可见光下降解甲基橙300 min的降解率分别为:纯TiO2为40%,N掺杂为75%,Ag掺杂为70%,共掺杂为84%,表明了金属与非金属掺杂的机理在共掺杂光催化剂中共同产生作用。