不同晶型纳米TiO2的溶剂热合成及其光催化活性研究

doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00931

无机材料学报

不同晶型纳米TiO₂的溶剂热合成及其光催化活性研究

秦纬¹, 刘建军¹, 左胜利¹, 于迎春¹, 郝郑平²

(1. 北京化工大学理学院, 北京 100029; 2.中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085)

收稿日期:2006-09-18 修回日期:2006-11-17 出版日期:2007-09-20 网络出版日期:2007-09-20

Solvothermal Synthesis of Nanosized TiO₂ particles with Different Crystal Structures and Their Photocatalytic Activities

QIN Wei¹, LIU Jian-Jun¹, ZUO Sheng-Li¹, YU Ying-Chun¹, HAO Zheng-Ping²

(1. Faculty of Sciences, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China; 2. Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China)

Received:2006-09-18 Revised:2006-11-17 Published:2007-09-20 Online:2007-09-20

摘要/Abstract

摘要： 采用不同的醇溶剂, 以六亚甲基四胺为沉淀剂, 以TiCl₃为前驱体, 通过溶剂热的方法控制合成出纳米级的锐钛矿型、金红石型和板钛矿型的二氧化钛. 通过XRD、TEM、UV-Vis光谱和XPS能谱对其进行了表征, 研究了醇的种类、六亚甲基四胺的量对二氧化钛相组成及光催化性能的影响. 结果发现, 以甲醇为溶剂, 酸性条件有利于生成锐钛矿相, 碱性条件有利于生成金红石相和板钛矿相. 溶剂热条件下可以得到氮掺杂的TiO_2-xN_x. 光催化降解甲基橙活性结果表明锐钛矿和板钛矿混晶具有最好的光催化活性.

关键词: 溶剂热, 二氧化钛, 相组成, 光催化

Abstract: Nanosized titania particles consisting of anatase, rutile and brookite phases were synthesized under solvothermal conditions with different alcohols as solvents, hexamethylene tetramine (HMT) as precipitant as well as precursor of titanium trichloride. XRD, TEM, UV-Vis and XPS spectra were employed to characterize these samples. The effect of treatment solvent and HMT amount on the phase composition and photocatalytic activity of titania were investigated. It is found that anatase is easier to form at acidic condition, but rutile and brookite at basic condition, using methanol as solvent. The TiO_2-xN_x with nitrogen doping in TiO₂ is obtained under solvothermal conditions. The results of photocatalytic degradation to methyl orange show that the mixed crystallite of anatase and brookite has the best photocatalytic activity.

Key words: solvothermal synthesis, titania, phase composition, photocatalysis

中图分类号:

O611
O614

秦纬,刘建军,左胜利,于迎春,郝郑平. 不同晶型纳米TiO₂的溶剂热合成及其光催化活性研究[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2007.00931.

QIN Wei,LIU Jian-Jun,ZUO Sheng-Li,YU Ying-Chun,HAO Zheng-Ping. Solvothermal Synthesis of Nanosized TiO₂ particles with Different Crystal Structures and Their Photocatalytic Activities[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2007.00931.

[1]	马彬彬, 钟婉菱, 韩涧, 陈椋煜, 孙婧婧, 雷彩霞. ZIF-8/TiO₂复合介观晶体的制备及光催化活性[J]. 无机材料学报, 2024, 39(8): 937-944.
[2]	曹青青, 陈翔宇, 吴健豪, 王筱卓, 王乙炫, 王禹涵, 李春颜, 茹菲, 李兰, 陈智. SiO₂增强自敏性氮化碳微球可见光降解盐酸四环素的研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(7): 787-792.
[3]	王兆阳, 秦鹏, 蒋胤, 冯小波, 杨培志, 黄富强. 三明治结构钌插层二氧化钛光催化四环素降解性能研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(4): 383-389.
[4]	叶茂森, 王耀, 许冰, 王康康, 张胜楠, 冯建情. II/Z型Bi₂MoO₆/Ag₂O/Bi₂O₃异质结可见光催化降解四环素[J]. 无机材料学报, 2024, 39(3): 321-329.
[5]	李秋实, 殷广明, 吕伟超, 王怀尧, 李婧琳, 杨红光, 关芳芳. Na⁺/g-C₃N₄材料的制备及光催化降解亚甲基蓝机理[J]. 无机材料学报, 2024, 39(10): 1143-1150.
[6]	李跃军, 曹铁平, 孙大伟. S型异质结Bi₄O₅Br₂/CeO₂的制备及其光催化CO₂还原性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(8): 963-970.
[7]	伍林, 胡明蕾, 王丽萍, 黄少萌, 周湘远. TiHAP@g-C₃N₄异质结的制备及光催化降解甲基橙[J]. 无机材料学报, 2023, 38(5): 503-510.
[8]	凌洁, 周安宁, 王文珍, 贾忻宇, 马梦丹. Cu/Mg比对Cu/Mg-MOF-74的CO₂吸附性能的影响[J]. 无机材料学报, 2023, 38(12): 1379-1386.
[9]	孙晨, 赵昆峰, 易志国. 甲烷完全催化氧化研究进展[J]. 无机材料学报, 2023, 38(11): 1245-1256.
[10]	王梦桃, 索军, 方东, 易健宏, 刘意春, Olim RUZIMURADOV. ITO/TiO₂纳米管阵列复合材料的可见光催化性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(11): 1292-1300.
[11]	贾鑫, 李晋宇, 丁世豪, 申倩倩, 贾虎生, 薛晋波. Pd纳米颗粒协同氧空位增强TiO₂光催化CO₂还原性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(11): 1301-1308.
[12]	马润东, 郭雄, 施凯旋, 安胜利, 王瑞芬, 郭瑞华. MoS₂/g-C₃N₄ S型异质结的构建及光催化性能研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(10): 1176-1182.
[13]	马心全, 李喜宝, 陈智, 冯志军, 黄军同. S型异质结BiOBr/ZnMoO₄的构建及光催化降解性能研究[J]. 无机材料学报, 2023, 38(1): 62-70.
[14]	陈瀚翔, 周敏, 莫曌, 宜坚坚, 李华明, 许晖. CoN/g-C₃N₄ 0D/2D复合结构及其光催化制氢性能研究[J]. 无机材料学报, 2022, 37(9): 1001-1008.
[15]	薛虹云, 王聪宇, MAHMOOD Asad, 于佳君, 王焱, 谢晓峰, 孙静. 二维g-C₃N₄与Ag-TiO₂复合光催化剂降解气态乙醛抗失活研究[J]. 无机材料学报, 2022, 37(8): 865-872.

不同晶型纳米TiO₂的溶剂热合成及其光催化活性研究

Solvothermal Synthesis of Nanosized TiO₂ particles with Different Crystal Structures and Their Photocatalytic Activities

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