摘要
无定形二氧化硅是一种无毒、无味、无污染的材料,因其粒径小,比表面积大,表面吸附力强,表面能大,化学纯度高,分散性能好,热阻及电阻等方面具有特异的性能,使其具有优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在众多学科和领域内起着非常重要的作用,已成为最重要的精细无机化工产品之一。二氧化钛因其稳定的化学性质,无毒的特性,较高的催化效率而在污水处理过程中备受青睐,为了解决其颗粒易团聚,分散性差,后期分离回收困难的问题,以便使其应用更加广泛,本文利用简易研磨法制备了二氧化硅与二氧化钛的复合物。 硅酸钠和硫酸都是常见、易得、廉价的化学原料,硫酸氧钛是工业生产二氧化钛的中间产物,其具有来源广泛、价格低廉等优点,用它们来制备二氧化硅以及二氧化硅与二氧化钛的复合物,不仅成本低,工艺简单,而且只要严格地控制工艺条件,就可以制得粒径小、粒度分布窄、分散性好、光催化性能高的产品。 全文共分为四章: 第一章,概述了二氧化硅的主要应用研究方向,无定形二氧化硅的分类、性质以及在制备方法上的国内外研究现状,介绍了纳米功能复合材料在化学化工领域的应用和制备方法,探讨了本课题的研究目的及意义。 第二章,以可溶性硅酸钠和硫酸为原料,与经典加料方式不同,采用将碱性物质滴入酸中的方式,经过溶胶—凝胶过程,制备出了比表面积和孔容都比较大的无定形二氧化硅。初步探讨了投料方式、制备过程中酸碱度、初产品的干燥方式对产品的物理性质的影响,并通过EDX、XRD、N2吸脱附等手段对产品进行了表征。 第三章,以硫酸氧钛为钛源,以硅酸钠为硅源,采用简易研磨法制备了比纯TiO2光催化剂表面活性强,光催化性能高的SiO2/TiO2复合物。借助X射线衍射(XRD),差热分析(TG-DTA)和Fourier变换红外光谱(FTIR)对该复合物进行表征,以活性大红的光催化降解反应对复合物的光催化活性进行评价。廉价的原料,简易的制备方法,优异的光催化降解效率,可以降低废水处理成本。 第四章,总结了所做工作,指出了需要继续努力的方向。