可控制和可重复合成热稳定的纳米晶体-化合物,具有高度排序的六边形半结构
Weiyang Dong1, Yaojun Sun, Chul Wee Lee
1Department of Environmental Science and Engineering, Center for Analysis and Measurement, Fudan University, 220 Handan Road, Shanghai 200433, P. R. China. dyzhao@fudan.edu.cn
Journal of the American Chemical Society
|October 19, 2007
概括
研究人员开发了高度稳定的,订购的半孔二氧化-二氧化 (TiO2-SiO2) 纳米复合材料. 这些材料在环境应用中表现出极好的热稳定性和光催化活性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 开发稳定,高性能纳米材料对于先进的应用至关重要.
- 半孔材料具有较高的表面积和可调节性质.
- 二氧化 (TiO2) 和二氧化 (SiO2) 复合材料有前途,但往往缺乏热稳定性和有序结构.
研究的目的:
- 开发一种可控制和可重复的方法,用于合成高度排序的二维六角形半孔晶体TiO2-SiO2纳米复合材料.
- 研究不同Ti/Si比对材料性能和稳定性的影响.
- 为了评估合成的纳米复合材料的光催化性能.
主要方法:
- 用异氧化物 (TIPO) 和四甲基酸盐 (TEOS) 作为前体,并以三环阻断共聚物P123作为模板进行溶剂蒸发诱导的共同自组装.
- 通过调整相对湿度,蒸发温度和高酸度来控制合成.
- 使用X射线衍射 (XRD),传输电子显微镜 (TEM) 和N2吸附的表征.
主要成果:
- 实现了高排序的2D六角形半孔晶体TiO2-SiO2纳米复合材料,具有可调节的Ti/Si比率.
- 材料表现出超高的热稳定性 (>900°C),大均孔径 (~6.8 nm) 和高的特定表面积 (~290 m2/g).
- 泰坦亚形成了嵌入于无形的高度晶体性解剖酶纳米颗粒,创造了一个稳定的"泥"框架.
结论:
- 开发的合成策略使得创建非常稳定的半孔TiO2-SiO2纳米复合材料成为可能.
- 增加的二氧化含量提高了热稳定性,并减少了anatase纳米晶体大小.
- 与商业P25相比,纳米复合材料对罗达胺B降解具有优越的光催化活性,这是由于它们的晶体结构和多孔性.
