毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

1. 引言

随着经济的快速发展，环境污染问题日益严峻，人们对于如何治理污染问题越来越关注。气凝胶材料作为光催化剂在治污方面得到了越来越多的关注和研究。TiO₂气凝胶材料密度低，比表面积大，分散性高，适用于废气，废液的治理和灭菌，能处理多种有毒化合物^[1]。但是，目前国内外合成的用于光催化的TiO₂纳米颗粒比表面积小、颗粒较大，这大大限制了其催化效能。因此，开发出一种高比表面的TiO₂气凝胶材料或者对其进行改性以提高催化效率得到了大家的广泛关注。本文主要对TiO₂气凝胶材料及其催化性能进行了综述。

2. TiO₂气凝胶材料

2.1. 概述

自从1972年日本学者Fujishima和Honda在n-型半导体TiO₂单晶电极上发现水的光电解催化分解制氢以来，多相光催化技术引起了科技工作者的极大关注^[2]。TiO₂气凝胶是近年来国际上研究的比较多的一种新型非晶固态纳米材料，是指由TiO₂纳米颗粒相互聚结构成的纳米多孔网状结构，并在孔隙中充满气态介质的一种高分散固态材料，是纳米材料的一种。

2.2．TiO₂气凝胶的制备

2.2.1.湿凝胶的制备

目前，气凝胶材料的制备主要采用溶胶-凝胶法。与其他制备方法相比，该方法具有合成温度低、工艺设备简单、凝胶成分易控制、纯度高、化学均匀性好、参杂分布均匀等特点。溶胶-凝胶法是指金属醇盐或无机盐化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经热处理而形成氧化物或其它化合物固体的方法，大致描述为三个阶段：先是在反应物溶液中生成初级粒子，然后，这种初级粒子长大形成溶胶；最后，粒子继续交联，便构成三维网络结构即凝胶。王显^[3]等人TiO₂气凝胶的制备方法是以钛酸丁酯为母体,乙醇为溶剂，在催化剂的作用下进行水解-缩聚反应。

水解反应：Ti(OC₄H₉)₄ H₂O→Ti(OH)₄ C₄H₉OH