蒸发诱导自组装法制备二氧化钛中孔材料

摘要

中孔材料通常是指孔径为2-50nm介于微孔、大孔之间的材料。二氧化钛中孔材料由于结合了二氧化钛良好的半导体性质与中孔材料比表面积大、孔径集中、排列有序等特性，在光催化、光降解、能量转移等领域有广阔的应用前景，成为新能源材料领域的研究热点之一。 本文以钛酸四异丙酯Ti(OC3H7)4为无机源，非离子表面活性剂三嵌段共聚物P123(EO20PO70EO20)、F127(EO106PO70EO106)为模板剂，利用蒸发诱导自组装法制备二氧化钛中孔材料。由于模板剂P123、F127分解温度段在175-310℃左右，数值相对离子型表面活性剂较低，但锐钛矿晶体仅在低温下稳定，如果模板剂在较高的温度下才可分解，可能除锐钛矿还会出现金红石或者板钛矿。说明了使用嵌段共聚物为模板剂对制备单一晶态的二氧化钛中孔材料有着积极影响。 在前人的基础上通过实验确定出升温速率在2℃/min左右、煅烧温度在350℃以上对锐钛矿晶体形成有重要作用。通过一系列的实验确定出无机源钛酸四异丙酯Ti(OC3H7)4与模板剂F127(EO106PO70EO106)的最适宜比值为：1∶0.006，比值大于1∶0.006影响锐钛矿晶体的形成，比值小于1∶0.006材料的孔径，BET比表面积都随之减小。 磷元素的掺杂，虽然对二氧化钛从无定形转化为锐钛矿晶体起到一定的抑制作用；但却大大提高了材料的热稳定性。通过迟滞曲线所属类型的变化发现掺杂磷元素、铜元素会把中孔的形状由口小腔大的瓶状改变为圆筒状孔。 本论文所制备二氧化钛中孔材料具有比表面积达到100m2/g以上、孔径高度集中、部分孔洞排布具有有序性、孔壁为单一锐钛矿晶体等优点。此制备方法具有原料易于获取、无毒，操作简便易行，结果重现性高等优势。

目录

文摘

英文文摘

第1章前言

第2章实验部分

第3章以P123为模板制备TiO2中孔材料

第4章以P123为模板掺杂磷、铜等元素的TiO2中孔材料

第5章以F127为模板制备TiO2中孔材料

结论

参考文献

致 谢

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