纳米TiO2光催化降解水体中有机污染物
1972年日本Fujishima和Ho
da发现TiO2单晶电极分解水，标志着纳米半导体多相光催化时代的开始。Carey于1976年报道了在紫外光照射下，纳米TiO2可使难生化降解的多氯联苯脱氯，从此开启了半导体催化剂在环境保护方面应用的新领域。随着研究的深入，有关光催化的研究成果越来越多。1995年，Black发表了一篇综述性论文列出了300种可被光催化分解的有机物，1200多种相关刊物和专利以42篇综述，指出利用TiO2可以无选择地处理各种有机污染物。TiO2以其无毒催化活性高，稳定性好以及抗氧化能力强等优点已成为最有开发前景的绿色环保型催化剂，并成为研究的热点且TiO2在水处理中日益显示出广阔的前景。1纳米TiO2的低温制备低温制备纳米目前制备纳米TiO2的方法有很多种，根据不同的要求而采用不同的制备方法。常规的制备方法按照原料的不同大致分为三类：固相法、气相法和液相法，采用较多的是气相法和液相法。然而在这些不同方法制备TiO2的过程中，为使其晶型转变为锐钛矿相，需要在400e左右的高温热处理，在此温度烧结时由于晶粒长大和表面脱羟基过程常引起表面面积和羟基化程度的显著降低，另一方面还会引起团聚。因此，采用低温制备技术制备锐钛矿相TiO2是提高其光催化活性的有效途径，同时也有利于生产成本可以降低能耗的降低，而且实验条件较好控制。由于在反应釜内的反应并不是一个简单的加热结晶过程，混合溶剂在加热条件不断产生蒸汽，使得反应釜内的蒸汽压变大，形成了一个特殊高压的热温环境，利用热液法中的热液成矿原理，使生长成TiO2晶粒低温高压下晶化，形成以锐钛矿相为主的纳米TiO2的颗粒，而锐钛矿的TiO2被认为是TiO2的3种晶型中光催化活性最好的晶型。因此低温高压避免了高温烧结时因团聚使比表面积降低的不足，水热热液条件下制备的纳米颗粒分散性好也是使得其在水体中能高效的被紫外光激发而催化降解有机物。取4种试剂，钛酸四丁酯TBOTBHNO3BC2H5OHBH2O1B4B20B28摩尔比，搅拌下将34036g的TBOT滴加到72g无水乙醇中制得黄色溶液，搅拌30mi
，将252g浓硝酸滴溶于504g水中后，逐滴加入到上述黄色溶液中，搅拌30mi
所得溶液置于聚四氟乙烯高压反应釜中填充度为80密封后放在烘箱中50e保温24h后取出，自然冷却到室温，白色沉淀离心分离，用蒸馏水将沉淀物洗涤，50e真空干燥，取出研磨制得TiO2粉体。2纳米TiO2的特性纳米纳米TiO2具有独特的性能：比表面积大、极强的吸收紫外线的r