基于TiO2系臭氧分解催化剂的制备及性能研究(3)
钛醇盐的气相水解法通过醇盐水解、均相成核与长大等过程，于液相中生成沉淀产物，再经液固分离、干燥和煅烧等工序，制得TiO2粉体。
该方法有操作温度低，能耗小，材质要求低，可连续化生产等优点。但醇盐水解过程速度快，反应过程难以控制，以及原料钛醇盐的价格过于昂贵，导致生产成本过高。
（3） 溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是80年代兴起的一种制备纳米材料的湿化学方法，以钛醇盐Ti(OR)4（R=-C2H5，-C3H7，-C4H9）为原料，将其溶于乙醇、丙醇等有机溶剂从而形成均相溶液，使Ti(OR)4进行水解反应，并同时伴有发生失水和失醇的缩聚反应，生成物将聚集成1nm左右的粒子从而形成溶胶，经过陈化形成三文网络状的凝胶，干燥除去多余水分、有机基团及有机溶剂等后得到干凝胶，再经研磨、煅烧后最终得到纳米级TiO2粉体。
溶胶-凝胶法具有反应温度低（一般在常温下进行反应）、设备简单、工艺过程可控可调、重复性好，制得的TiO2粉体的纯度好等优点，但也有原料价格过高等不足。
（4） 沉淀法
该法通常以TiCl4或Ti(SO4)2等无机盐作为原料，将(NH4)2SO4、NH3•H2O和(NH4)2CO3或NaOH等碱性物质加入钛盐溶液中，使其生成无定形态的Ti(OH)4沉淀。再将沉淀过滤、洗涤、干燥，在600℃下经煅烧制得锐钛矿型的纳米TiO2粉体，亦或在800℃以上进行煅烧从而制得金红石型纳米TiO2粉体。
该法有着操作简单、重现性好、粒径容易控制等优点。
（5） 水热合成法
该法是在特制的密闭反应釜内，利用水溶液作为介质，通过高温高压，将反应体系加热到临界温度，从而使前驱物在水热的介质中溶解，进而形核、长大、最终形成具有一定粒度与结晶形态的晶粒，再经卸压后洗涤，干燥即制得纳米级TiO2粉体。
水热法可直接制备结晶良好并且纯度高的粉体，不需要再做高温处理，避免粉体硬团聚，工艺条件容易控制。但水热法所需要的高温高压对设备要求高，能耗大。
另外制备TiO2还有胶溶法，微乳液法等方法。
1.1.3 TiO2复合材料
目前，纳米TiO2粉体的制备工艺已经步向成熟，并且已进入产业化生产阶段，但由于TiO2存在以下缺点从而限制了其光催化性能应用于工程上：(1)TiO2的太阳能利用率较低，纳米TiO2只能够吸收及利用太阳光中λ<387nm的紫外光部分，而无法利用太阳光中的可见光部分；(2)纳米TiO2光生空穴电子对的复合率较高，从而导致TiO2的光催化性能降低；(3)TiO2作为光催化剂的应用上，难以同时保证高的催化活性与在特定的理化性能要求下在不同表面均匀、牢固地负载催化剂，使其难分离；(4)在一些无光的环境，如暗室中，纳米TiO2无法有效地杀菌，影响其杀菌效果。为此，人们进行大量研究，希望利用复合技术和改性负载技术如：金属离子的掺杂、复合半导体等方法来制备复合TiO2材料，从而提高其光催化性能，使其容易回收，得到不需要紫外光就可具有杀菌效果的纳米TiO2复合粉体。
目前，制备纳米TiO2复合材料所采用的方法主要有金属沉积法、半导体复合和离子掺杂法等，通过复合减少光生空穴与电子的复合几率，并扩展其作为光催化剂的光吸收范围，从而提高其光催化性能。
1.1.4 纳米TiO2的应用
TiO2由于其高效、多功能、价廉等优点，广泛应用于许多领域，而纳米TiO2由于其更为良好的性能，使其应用更加广泛，目前纳米TiO2的应用主要有一下几种
（1） 光催化剂方面的应用
由于纳米TiO2的粒径小，比表面积、表面能与结合力大，活性中心多，光催化效率高，纳米TiO2又不会对环境产生二次污染，在污水、废水净化，杀菌抗菌等方面有着十分广阔的应用前景。目前发现纳米TiO2可处理80多种有毒的化合物，包括工业使用的有毒溶剂、杀虫剂、防腐剂、油污及染料等；纳米TiO2对大肠杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄糖菌、沙门氏菌、绿脓杆菌、曲霉菌和芽枝菌等具有很强的杀菌力。