一種高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦及制備方法。即在40℃下,將表面活性劑溶解于有機(jī)溶劑中,然后依次加入鈦源和硅源,溶解完全后加入酚醛樹脂乙醇溶液,在40℃水浴下充分?jǐn)嚢栊纬删嗳芤?,隨后倒入表面皿中,在40℃烘箱中放置24h,然后在100℃烘箱中放置24h進(jìn)行交聯(lián),將得到的橘黃色透明的膜狀物在惰性氣氛下升溫至600-900℃進(jìn)行焙燒2h,得到的TiO2/SiO2/C的介孔復(fù)合物在空氣氣氛下,升溫至450℃進(jìn)行焙燒12h,以去除碳,得到介孔二氧化鈦/二氧化硅復(fù)合物,經(jīng)進(jìn)一步的堿洗滌除去二氧化硅、過濾、洗滌、干燥后,得到比表面積達(dá)419m2/g、孔徑為2.2nm的介孔二氧化鈦。
【專利說明】一種高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦及其制備方法,屬于無機(jī) 納米材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 有序介孔材料作為一種新型的納米結(jié)構(gòu)材料,在催化、分離、納米技術(shù)、智能材料 等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。制備介孔金屬氧化物材料目前采用兩類方法:軟模板劑法和 硬模板劑法。用表面活性劑為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑、可溶性金屬鹽為無機(jī)前驅(qū)體、通過有機(jī)-無機(jī)協(xié) 同作用獲得金屬氧化物前驅(qū)體/表面活性劑復(fù)合物,然后在較低的焙燒溫度(350-450度) 下除去模板劑的軟模板劑法 [1'2'3];由于晶化溫度比較低,因而很多情況下得到的是無定型 或半晶態(tài)下的介孔二氧化鈦,各種物理性能都比較差。以多孔材料為硬模板劑,往多孔材料 中填入可溶性金屬氧化物前驅(qū)體溶液,進(jìn)一步焙燒,然后除去硬模板劑的方法,也可以獲得 介孔二氧化鈦。由于采用硬模板劑,可以在較高的溫度下焙燒而不至于讓介孔孔道塌陷。因 而采用硬模板劑的方法可以獲得高結(jié)晶度的介孔二氧化鈦。而采用硬模板劑法獲得的介孔 二氧化鈦,雖然有較高的結(jié)晶度,但比表面積較低。1995年,Antonelli和Ying[1]第一次使 用水溶液軟模板法制備介孔Ti02. 1998年,在Science上發(fā)表了關(guān)于使用P123為模板劑, 四氯化鈦為鈦源制備出來的介孔Ti02[2]。2002年,Tianetal[3]使用了酸性的鈦源組合(醇 鈦和四氯化鈦)法制備了介孔Ti02。2007年,董維陽[4]和他的課題組制備出了各種Ti02/ Si02的復(fù)合載體,并把其運(yùn)用到了光催化上。廖代偉[5]使用P123作為模板劑制備了超細(xì) 的介孔二氧化鈦。王超[6]發(fā)明了以丙三醇為成孔劑的介孔二氧化鈦光催化粉體的制備方 法,制備出來的介孔二氧化鈦比表面積在100m2/g。姚淑華[7]發(fā)明了一種多孔蜂窩狀介孔 二氧化鈦材料的制備方法,使用有機(jī)酸和無機(jī)鈦源混合,蒸發(fā)溶劑后焙燒得到,得到的介孔 二氧化鈦似蜂窩狀,比表面積在90-160m2/g。周國偉[8]使用SDS作為模板劑,Ti0S04為鈦 源制備了比表面積在77 - 92m2/g的球形介孔二氧化鈦。
[0003] 在上述所有前人的工作中,可以發(fā)現(xiàn)采用軟模板劑法獲得的介孔二氧化鈦結(jié)晶度 較低,采用硬模板劑法獲得的介孔二氧化鈦雖然結(jié)晶度高,但是比表面積較低。
[0004] 最近,張任元等[9]采用先用軟模板法在硫酸介質(zhì)中合成介孔二氧化鈦,然后用濃 硫酸將表面活性劑碳化,并進(jìn)一步在600°c以上的高溫下焙燒除去碳,從而獲得了高結(jié)晶度 的介孔二氧化鈦,其比表面積達(dá)到193m2/g。
[0005]Wisner及其課題組[1°]以及張俊勇等[11]等人采用長鏈sp2雜化的疏水鏈即疏水 部分分子量較大的富碳的高分子表面活性劑做模板劑,先在較低溫度下通過有機(jī)-無機(jī)協(xié) 同作用得到介孔二氧化鈦/軟模板劑復(fù)合物,然后在惰性氣氛下600-100(TC下高溫碳化, 獲得高結(jié)晶度的介孔二氧化鈦/碳復(fù)合物,然后在400-450°C中等溫度下空氣中氧化除去 碳,從而獲得介孔二氧化鈦。由于復(fù)合物先經(jīng)過600-1000°C的高溫晶化,因而所合成的介 孔二氧化鈦結(jié)晶度高,同時(shí),高溫下富碳模板劑被碳化,在二氧化鈦高溫晶化時(shí)這些碳被充 當(dāng)硬模板劑,阻止了二氧化鈦晶粒在高溫生長過程中由于晶粒增大而造成的孔道塌陷,當(dāng) 在空氣中除去碳后,留下的孔道增加了表面積。因而這兩個(gè)課題組采用的軟-硬模板劑法 獲得的介孔二氧化鈦結(jié)晶度高、比表面積大。其比表面積分別為75m2/g和94.6m2/g。
[0006] 綜上所述,目前所制備的高結(jié)晶度介孔二氧化鈦中,比表面積最高不超過300m2/ g,而高結(jié)晶度、大比表面積介孔二氧化鈦在催化劑及其載體以及光、電、磁等領(lǐng)域有著巨大 的應(yīng)用前景,因此目前迫切需要一種高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦及其制備方法。
[0007]參考t?獻(xiàn)
[1]AntonelliDM,YingJY. [J].AngewandteChemieInternationalEditionin English, 1995,34(18): 2014-2017.
[2] ZhaoD,FengJ,HuoQ,etal. [J].Science, 1998, 279(5350): 548-552.
[3]TianB,YangH,LiuX,etal. [J].ChemicalCommunications, 2002 (17): 1824-1825.
[4] Dongff,SunY,LeeCff,etal. [J].JournaloftheAmericanChemical Society, 2007, 129(45): 13894-13904.
[5] 廖代偉納米介孔二氧化鈦的低溫制備方法:中國,CN100436329C,2006-06-03
[6] 王若釘,李勤,王超以丙三醇為成孔劑的介孔二氧化鈦光催化粉體的制備方法: 中國,CN1289186C,2006-12-13
[7] 姚淑華一種多孔蜂窩狀介孔二氧化鈦材料的制備方法:中國,CN101830503B, 2010-04-13
[8] 周國偉一種均勻球形介孔二氧化鈦的制備方法:中國,CN103771509A, 2014-01-23
[9]ZhangR,TuB,ZhaoD. [J].Chemistry-AEuropeanJournal, 2010, 16(33): 9977-9981.
[10]LeeJ,OrilallMC,WarrenSC,etal. [J].Naturematerials, 2008, 7(3): 222-228.
[11]ZhangJ,DengY,GuD,etal. [J].AdvancedEnergyMaterials, 2011, 1(2): 241-248。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 本發(fā)明的目的是為了提供一種具有高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦及其制 備方法。該制備方法所得的介孔二氧化鈦結(jié)晶度高、比表面積大,并且合成過程具有簡單可 控、反應(yīng)條件溫和,適于規(guī)?;a(chǎn)等特點(diǎn)。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案 一種高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦的制備方法,具體包括如下步驟: (1)、在40°C下,將表面活性劑溶解于有機(jī)溶劑中,然后依次加入鈦源和硅源,溶解完 全后加入質(zhì)量百分比濃度為20%的酚醛樹脂乙醇溶液,在40°C水浴下充分?jǐn)嚢栊纬删嗳?液,隨后倒入表面皿中,在40°C烘箱中放置24h,然后在100°C烘箱中放置24h進(jìn)行交聯(lián),從 而得到橘黃色透明的膜狀物; 上述所用的表面活性劑、溶劑、鈦源、硅源、質(zhì)量百分比濃度為20%的酚醛樹脂乙醇溶 液的量,按質(zhì)量比計(jì)算,表面活性劑:溶劑:鈦源:硅源:質(zhì)量百分比濃度為20%的酚醛樹脂 乙醇溶液為 〇? 3-1. 0 :5. 0-15. 0 :6. 6-7. 5 :0? 2-1. 2 :0? 8-4. 0 ; 所述的表面活性劑為非離子高分子聚合物,所述的非離子高分子聚合物為F127或P123 ; 所述有機(jī)溶劑為乙醇、甲醇和乙二醇的一種或兩種以上組成的混合物; 所述的鈦源為〇. 2-0. 8mol/L的四氯化鈦溶液,其通過包括如下步驟的方法制備而成: 將鈦酸四丁酯滴加到由乙醇和水按質(zhì)量比為1:1組成的混合液中充分水解,然后離 心,分離出來的沉淀即為二氧化鈦,將分離出來的二氧化鈦溶解在lmol.I71鹽酸中,即得 0? 2-0. 8mol/L的四氯化鈦溶液; 按質(zhì)量比計(jì)算,即二氧化鈦:lmol.L-1鹽酸為1:50-80 ; 所述的硅源為正硅酸四乙酯或正硅酸四甲酯; (2) 、將步驟(1)得到的橘黃色透明的膜狀物刮下,在氮?dú)?、氬氣或其它惰性氣體存在條 件下升溫至600-900°C,優(yōu)選先按速率1°C/min從室溫升到350°C,再按速率為1°C/min 升至600?900°C進(jìn)行焙燒2h,得到Ti02/Si02/C的介孔復(fù)合物; (3)、將步驟(2)得到的Ti02/Si02/C的介孔復(fù)合物在空氣氣氛下,優(yōu)先按2°C/min的升 溫速率,升溫至450°C進(jìn)行焙燒12h,以去除碳,得到介孔二氧化鈦/二氧化硅的復(fù)合物; (4) 、向步驟(3)所得的介孔二氧化鈦/二氧化硅的復(fù)合物中加入0. 1-2. 0mol/L的 氫氧化鈉水溶液,40°C水浴攪拌0. 2-lh,離心過濾,所得的濾餅用去離子水洗滌至流出液的 pH為7,然后空氣中自然干燥,即得介孔二氧化鈦。
[0010] 上述所得的高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦,其比表面積為358-419m2/g, 結(jié)晶度達(dá)85-92%,孔徑為2. 2-2. 6nm。
[0011] 上述所得的高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦用于處理含甲基橙的水溶液, 反應(yīng)時(shí)間僅為lh,甲基橙降解率即可高達(dá)80-95%。
[0012] 本發(fā)明的有益效果 本發(fā)明的一種高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦的制備方法,即將表面活性劑、 鈦源、硅源和碳源按照一定的比例溶于有機(jī)溶劑中,在一定溫度下,通過有機(jī)-無機(jī)協(xié)同作 用,并進(jìn)一步在高溫惰性氣氛下碳化,獲得介孔二氧化鈦/二氧化硅/碳的復(fù)合物;然后在 空氣中焙燒除去碳得到介孔二氧化鈦/二氧化硅復(fù)合物,用堿溶液除去二氧化硅后得到介 孔二氧化鈦。由于在制備過程中加入了作為硬模板劑的硅源,利用二氧化鈦與二氧化硅之 間高溫下生成的Ti-0-Si鍵,可以阻止高溫焙燒過程中孔道的塌陷,從而增加了介孔二氧 化鈦的比表面積,最終所得的介孔二氧化鈦的比表面積為358-419m2/g,結(jié)晶度為85-92%, 孔徑為2. 2-2. 6nm,其用于降解甲基橙光催化反應(yīng)中,反應(yīng)時(shí)間僅為lh,甲基橙降解率即可 高達(dá) 80-95%。
[0013] 進(jìn)一步,本發(fā)明的一種高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦的制備方法,其制備 過程具有簡單可控、反應(yīng)條件溫和,適于規(guī)模化生產(chǎn)等特點(diǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1、實(shí)施例1所得的高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦的小角XRD圖; 圖2、實(shí)施例1中步驟(2)所得的介孔Ti02/Si02/C復(fù)合物、步驟(3)所得的介孔二氧化 鈦/二氧化硅的復(fù)合物,步驟(4)最終所得的高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦的大角 XRD圖譜; 圖3、實(shí)施例1中步驟(2)所得的介孔Ti02/Si02/C復(fù)合物、步驟(3)所得的介孔二氧化 鈦/二氧化硅的復(fù)合物,步驟(4)最終所得的高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦的氮?dú)?吸附-脫附圖; 圖4、實(shí)施例1中步驟(2)所得的介孔Ti02/Si02/C復(fù)合物、步驟(3)所得的介孔二氧化 鈦/二氧化硅的復(fù)合物,步驟(4)最終所得的高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦的孔徑 分布圖i 圖5、實(shí)施例1-3所得的高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦催化甲基橙降解的反應(yīng) 過程中,甲基橙的降解率隨著反應(yīng)時(shí)間的變化情況。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面通過具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明,但本發(fā)明并不限于以下 實(shí)施例。
[0016] 本發(fā)明的各實(shí)施例中所述方法如無特別說明,均為常規(guī)方法。所述原材料如無特 別說明,均能從公開商業(yè)途徑購買得到; 所述的F127,Sigma-Aldrich、CAS: 9003-11-6 ; P123,Sigma-Aldrich.CAS:9003-11-6 ; 本發(fā)明各實(shí)施例所用的儀器或設(shè)備的型號及生產(chǎn)廠家的信息如下: 鼓風(fēng)干燥箱,型號DHG-9920A,生產(chǎn)廠家上海一恒;x射線衍射(XRD),XPERTPRO荷蘭帕納科公司。
[0017] 實(shí)施例1 一種高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦的制備方法,其特征在于具體包括如下步 驟: (1) 、在40°C下,將0. 3g表面活性劑溶解于5g有機(jī)溶劑中,然后依次加入5ml鈦源和 0. 2g硅源,溶解完全lOmin后加入0. 8g質(zhì)量百分比濃度為20%的酚醛樹脂乙醇溶液,在 40°C水浴下充分?jǐn)嚢鑜h形成均相溶液,隨后倒入表面皿中,在40°C烘箱中放置24h,然后在 l〇〇°C烘箱中放置24h進(jìn)行交聯(lián),從而得到橘黃色透明的膜狀物; 上述所用的表面活性劑、溶劑、鈦源、硅源、質(zhì)量百分比濃度為20%的酚醛樹脂乙醇溶 液的量,按質(zhì)量比計(jì)算,表面活性劑:有機(jī)溶劑:鈦源:硅源:質(zhì)量百分比濃度為20%的酚醛 樹脂乙醇溶液為0. 3 :5 :7. 5 :0. 2 :0. 8 ; 所述的表面活性劑為非離子高分子聚合物F127 ; 所述有機(jī)溶劑為乙醇; 所述的鈦源為〇. 2mol/L的四氯化鈦溶液,通過包括如下步驟的方法制備而成: 將6. 8g鈦酸四丁酯滴加到50ml由乙醇和水按質(zhì)量比為1:1組成的混合液中充分 水解,然后離心,分離出來的沉淀即為二氧化鈦,將分離出來的二氧化鈦溶解在l〇〇ml的 lmol.L-1鹽酸中,即得0? 2mol/L的四氯化鈦溶液; 按質(zhì)量比計(jì)算,即二氧化鈦dmol.L-1鹽酸為1:62.5 ; 所述的硅源為正硅酸四乙酯; (2) 、將步驟(1)得到的橘黃色透明的膜狀物刮下,在氮?dú)鈼l件下,先按速率1°C/min 從室溫升到350°C,再按速率為1°C/min升至600°C進(jìn)行焙燒2h,得到Ti02/Si02/C的介孔 復(fù)合物; (3) 、將步驟(2)得到的Ti02/Si02/C的介孔復(fù)合物在空氣氣氛下,按2°C/min的升溫 速率,升溫至450°C進(jìn)行焙燒12h,以去除碳,得到介孔二氧化鈦/二氧化硅的復(fù)合物; (4) 、將步驟(3)所得的介孔二氧化鈦/二氧化硅的復(fù)合物加入到0. 5mol/L的氫氧化鈉 水溶液,40°C水浴攪拌0. 2-lh,離心過濾,所得的濾餅用去離子水洗滌至流出液的pH為7, 然后空氣中自然干燥,即得高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦。
[0018]采用X射線粉末衍射儀(PANalyticalX'Pertdiffractometer)對上述步驟(4) 最終所得的高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦進(jìn)行測定,所得的小角XRD圖譜如圖1所 示,從圖1中可以看出,所得的高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦在2斯塔r左右有一 個(gè)明顯的衍射峰,由此表明了介孔二氧化鈦具有良好的有序性。
[0019]采用X射線粉末衍射儀(PANalyticalX'Pertdiffractometer)對上述步驟(2) 所得的介孔Ti02/Si02/C復(fù)合物、步驟(3)所得的介孔二氧化鈦/二氧化硅的復(fù)合物,步驟 (4)最終所得的高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦進(jìn)行測定,所得的大角XRD圖譜如圖 2所示,圖中代表銳鈦礦的衍射峰,從圖2中可以看出代表銳鈦礦(101)晶面的衍射峰 尖銳強(qiáng)度高,且結(jié)晶相所占積分面積比例較高,根據(jù)謝樂公式計(jì)算出該焙燒溫度下二氧化 鈦納米粒子的晶粒為13nm,由此表明,所得的介孔二氧化鈦具有高結(jié)晶度。
[0020] 采用X射線粉末衍射儀(PANalyticalX^Pertdiffractometer)對上述所得 的大比表面積、高結(jié)晶度的介孔二氧化鈦的潔凈度,按照結(jié)晶相的百分?jǐn)?shù)方法(BansalP, HallM,RealffMJ,etal.MultivariatestatisticalanalysisofX-raydata fromcellulose:anewmethodtodeterminedegreeofcrystallinityandpredict hydrolysisrates[J].Bioresourcetechnology, 2010,101(12): 4461-4471.)進(jìn)行檢 測,其結(jié)晶度為85%。
[0021] 米用比表面積及孔隙度分析儀器(MicromeriticsASAP2010adsorption analyzer),按照氮?dú)馕摳椒椒ǎ―ongW,SunY,LeeCW,etal.Journalofthe AmericanChemicalSociety, 2007,129(45): 13894-13904.)對上述上述步驟(2)所得 的介孔Ti02/Si02/C復(fù)合物、步驟(3)所得的介孔二氧化鈦/二氧化硅的復(fù)合物,步驟(4)最 終所得的高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦進(jìn)行測定,所得的氮?dú)馕?脫附結(jié)果如 圖3所示,圖3中Ti02/Si02/C表示介孔Ti02/Si02/C復(fù)合物、Ti02/Si02表示介孔二氧化鈦 /二氧化硅的復(fù)合物,Ti02表示高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦,從圖3中可以看出 三條曲線都有非常明顯的回滯環(huán),特別是步驟(4)最終所得的高結(jié)晶度、大比表面積的介孔 二氧化鈦具有非常明顯的回滯環(huán)和大的比表面積,由此表明了制備得到的二氧化鈦是介孔 材料,且具有大的比表面積。
[0022] 米用比表面積及孔隙度分析儀器(MicromeriticsASAP2010adsorption analyzer),按照氮?dú)馕摳椒椒ǎ―ongW,SunY,LeeCW,etal.Journalofthe AmericanChemicalSociety, 2007,129(45): 13894-13904)對上述步驟(2)所得的介孔 Ti02/Si02/C復(fù)合物即表中的Ti02/Si02/C、步驟(3)所得的介孔二氧化鈦/二氧化硅的復(fù)合 物即表中的Ti02/Si02,步驟(4)最終所得的高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦即表中 的Ti02的比表面積及孔徑進(jìn)行測定,其結(jié)果見下表所示:
【權(quán)利要求】
1. 一種高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦的制備方法,其特征在于具體包括如下 步驟: (1) 、在40°C下,將表面活性劑溶解于有機(jī)溶劑中,然后依次加入鈦源和硅源,溶解完 全后加入質(zhì)量百分比濃度為20%的酚醛樹脂乙醇溶液,在40°C水浴下充分?jǐn)嚢栊纬删嗳?液,隨后倒入表面皿中,在40°C烘箱中放置24h,然后在100°C烘箱中放置24h進(jìn)行交聯(lián),從 而得到橘黃色透明的膜狀物; 上述所用的表面活性劑、溶劑、鈦源、硅源、質(zhì)量百分比濃度為20%的酚醛樹脂乙醇溶 液的量,按質(zhì)量比計(jì)算,表面活性劑:有機(jī)溶劑:鈦源:硅源:質(zhì)量百分比濃度為20%的酚醛 樹脂乙醇溶液為 〇? 3-1. 0 :5. 0-15. 0 :6. 6-7. 5 :0? 2-1. 2 :0? 8-4. 0 ; 所述的表面活性劑為F127、P123 ; 所述有機(jī)溶劑為乙醇、甲醇和乙二醇的一種或兩種以上組成的混合物; 所述的鈦源為〇. 2-0. 8mol/L的四氯化鈦溶液,其通過包括如下步驟的方法制備而成: 將鈦酸四丁酯加入到由乙醇和水按質(zhì)量比為1:1組成的混合液中充分水解,然后離 心,分離出來的沉淀即為二氧化鈦,將分離出來的二氧化鈦溶解在lmol. I71鹽酸中,即得 0? 2-0. 8mol/L的四氯化鈦溶液; 按質(zhì)量比計(jì)算,即二氧化鈦:lmol. L-1鹽酸為1:50-80 ; 所述的硅源為正硅酸四乙酯或正硅酸四甲酯; (2) 、將步驟(1)得到的橘黃色透明的膜狀物刮下,在惰性氣體存在條件下升溫至 600-900°C進(jìn)行焙燒2h,得到Ti02/Si02/C的介孔復(fù)合物; (3) 、將步驟(2)得到的Ti02/Si02/C的介孔復(fù)合物在空氣氣氛下,升溫至450°C進(jìn)行焙 燒12h,得到介孔二氧化鈦/二氧化硅的復(fù)合物; (4) 、將步驟(3)所得的介孔二氧化鈦/二氧化硅的復(fù)合物加入到0. 1-2. 0 mol/L的 氫氧化鈉水溶液,40°C水浴攪拌0. 2-lh,離心過濾,所得的濾餅用去離子水洗滌至流出液的 pH為7,然后空氣中自然干燥,即得介孔二氧化鈦。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦的制備方法,其特 征在于步驟(2)中所述的惰性氣體為氬氣或氮?dú)?,所述的升溫,首先按速?°C /min從室溫 升到350°C,然后再按速率為1°C /min升至600?900°C,步驟(3)中所述的升溫,升溫速率 為 2。。/min。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦的制備方法,其特 征在于步驟(1)中所用的表面活性劑、溶劑、鈦源、硅源、質(zhì)量百分比濃度為20%的酚醛樹脂 乙醇溶液的量,按質(zhì)量比計(jì)算,表面活性劑:溶劑:鈦源:硅源:質(zhì)量百分比濃度為20%的酚 醛樹脂乙醇溶液為0. 3 :5 :7. 5 :0. 2 :0. 8 ; 所述的表面活性劑為F127 ; 所述溶劑為乙醇; 所述的鈦源為〇. 2mol/L的四氯化鈦溶液; 所述的硅源為正硅酸四乙酯。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦的制備方法,其特 征在于步驟(1)中所用的表面活性劑、溶劑、鈦源、硅源、質(zhì)量百分比濃度為20%的酚醛樹脂 乙醇溶液的量,按質(zhì)量比計(jì)算,表面活性劑:溶劑:鈦源:硅源:質(zhì)量百分比濃度為20%的酚 醛樹脂乙醇溶液為0. 6 :10. 0 :6. 6 :0. 6 :2. 0 ; 所述的表面活性劑為P123 ; 所述有機(jī)溶劑為乙醇; 所述的鈦源為〇. 4mol/L的四氯化鈦溶液; 所述的硅源為正硅酸四乙酯。
5. 如權(quán)利要求2所述的一種高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦的制備方法,其特 征在于步驟(1)中所用的表面活性劑、溶劑、鈦源、硅源、質(zhì)量百分比濃度為20%的酚醛樹脂 乙醇溶液的量,按質(zhì)量比計(jì)算,表面活性劑:溶劑:鈦源:硅源:質(zhì)量百分比濃度為20%的酚 醛樹脂乙醇溶液為1. 0 :15. 0 :7 :1. 2 :4. 0 ; 所述表面活性劑為F127 ; 所述有機(jī)溶劑為乙醇; 所述的鈦源為〇. 8mol/L的四氯化鈦溶液; 所述的硅源為正硅酸四乙酯。
6. 如權(quán)利要求1所述的制備方法得到的高結(jié)晶度、大比表面積的介孔二氧化鈦,其特 征在于其比表面積為358-419m2/g,結(jié)晶度為85-92%,孔徑為2. 2-2. 6nm。
【文檔編號】C01G23/047GK104386742SQ201410644022
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】戴燕峰, 沈紹典, 周祖新, 毛東森, 盧冠忠 申請人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院