太白金星
第1楼2008/06/22
三、已取得的成果和科技水平
1998年实施知识创新工程以来,我们在Applied Catalysis B:Environ.等国际核心期刊上发表了5篇学术论文,国内核心期刊上发表7篇学术论文,并申请了两项中国发明专利。我们首先发现了超细锐钛矿相二氧化钛纳米晶在苯酚深度矿化的高选择性,这一结果投到Applied Catalysis B:Environ.(SCI影响因子3.133)后,两位审稿人都在文章的科学影响力栏目打了最高分(5分),并认为:与现有的文献结果相比,我们的工作是属于前20%之列。室温下制备金红石相二氧化钛纳米晶(中国发明专利)和不用模板剂制备的墙体为锐钛矿相的介孔二氧化钛(中国发明专利)填补了国内空白。
四、结束语
以廉价的四氯化钛为原料通过控制反应条件,可以得到锐钛矿相、金红石相、混晶等多种结构的二氧化钛纳米晶。这些纳米晶的比表面积比钛醇盐水解法制备的二氧化钛更高,粒径更小,结晶度更高;光催化的实验结果表面超细锐钛矿相纳米晶对苯酚的深度矿化有更高的选择性,而混晶(含金红石相58%)的光催化活性比纯锐钛矿相和金红石相二氧化钛纳米晶更高。混晶的高催化活性与其中的锐钛矿相和金红石相的晶面毗连有关,吸收光谱表明混晶并非两种晶相的简单机械混和。优化工艺条件,调制混晶中锐钛矿相和金红石相的比例,可望得到光催化活性更高的混晶。
现有的制备方法通过将锐钛矿相二氧化钛在8000C以上的高温煅烧获得金红石相二氧化钛,但难以获得金红石相纳米晶。本工作首次在室温条件下制备出7.2nm金红石相二氧化钛纳米晶。超细金红石相纳米晶的吸收边蓝移11nm,显示出量子尺寸效应和高催化活性。
为了解决纳米晶的分离和回收等难题,设计、制备出新颖的介孔和:氧化钛纳米品构筑的二氧化钛多孔材料。这种光催化材料既有较高的光催化活性,又易于从液相中分离和回收,在液相体系中有很好的应用前景。