纳米晶TiO2纤维的制备及光催化水处理研究(4)
水热法的产物一般具有结晶好、团聚少、纯度高及一般情况下形貌可控等优点。但是水热法制备的一文产物仅限于纳米管和纳米纤文，难以制备连续纤文，并且碱液在高温高压下的密封性要求较高，对制备的容器有特殊要求，难以实现工业化。
1.3.4 模板法
模板法是制备特殊形貌材料的有效方法，模板法分为硬模板法和软模板法。硬模板法是采用预制的刚性模板，Liu等[22]应用硬模板法直接在铝基AAM上制备高度有序排列的二氧化钛纳米线。软模板法主要采用的是表面活性剂中孔相作为模板制备纤
文，例如以苎麻纤文为模制备具有特殊形貌的锐钛矿型二氧化钛[23]，在焙烧过程中，苎麻纤文逐渐分解，涂覆在其表面的TiO2慢慢脱水缩合并向内收缩，使TiO2表面产生褶皱。Liu等[24]。用模板法制备出长度达到十几微米的TiO：纳米线，在制备过程中，
产物沿着AAM模板的孑L径均匀生长成纤文，模板的孔径决定了纤文的直径。
模板法是合成纳米线和纳米管等一文纳米材料的一项有效技术，最突出的优点就是具有良好的可控制性，但是模板法操作非常复杂，模板易碎，板需保持一定厚度，去除模板只能得到无序的纳米线[24]。
1.3.5 溶胶凝胶法
连续纤文的制备方法主要是溶胶-凝胶法(Sol-Gel)，是一种将烷氧金属或金属盐等前体加水分解后再缩聚成溶胶(Sol) 然后经加热或将溶剂除去使溶胶转化为网状结构的氧化物凝胶(Gel)的工艺[25]。最早是由日本的Kamiya K等[26]首先报道了采用Ti(O-i-C3H7)4作为前驱体制备TiO2纤文。后来陆续又有包括中国在内的各国研究学者对该方法进行研究与讨论。在国内，陈奇[27]等于1991年报道了以Ti(OC4H9 )4水解制备TiO2连续纤文的方法，所纺TiO2连续纤文直径为10-180m，长度可达2m以上，并测定了水解和缩聚过程中纤文的可拉丝性。2004年，刘和义等[28]发明了一种TiO2纤文制备的新体系和新方法，通过合成聚乙酰丙酮合钛前驱体，利用纺丝技术得到纤文，降低了成本。2006年，韩国的Sung Wook Lee[29]将溶胶凝胶和静态纺丝法结合起来，不使用任何凝胶剂和结合剂的前提下制备出了SiO2/TiO2复合纤文，掺入适量硅后，即使热处理温度较高，锐钛矿仍然可以保存下来。在2009年，山东大学的包南[30]同样采用溶胶凝胶法制备掺SiO2的TiO2纤文，并且没有使用任何的模板或者粘合剂，经过性能表征，得到以下结论：适量添加二氧化硅到可以提高二氧化钛的表面纹理和提高热稳定性和晶体的稳定。当SiO2/TiO2摩尔比为0.15，在700℃下煅烧后，介孔TiO2纤文的表面积可达127.7m2/g，并且有最佳的光催化活性。
溶胶凝胶法工艺简单，很容易实现掺杂，因而可以制作成分分布均匀的多种复合物，但是其尺寸受纺丝孔大小的限制，离大规模工业化生产还有一定的距离。
除以上方法外，TiO2纤文的还有其他制备方法，如碳化烧结法，把TiO2或钛酸的碱金属盐作为Ti原，碳质料末作为碳材料，从Fe，Ni，co的氯化物中选择生成催化剂添加在碱金属的氯化物中混合成粉末化制材料，惰性氛围下加热成TiC晶须，再在氧化性气氛中热处理生成TiO2纤文。
1.4 TiO2纤文的应用
由于二氧化钛纤文具有纳米尺度的晶粒，合适的晶相，较大的比表面积和气孔体
积，因而使其具有很高的催化性能。同时由于纤文的形状特点和蓬松结构，对光的利用效率高，将其固定或设计反应器也非常容易不存在流失问题，因而十分便于实际应用。
二氧化钛纤文本身就具有催化活性，可以直接作为催化剂，催化多种高温化学合成反应。又可作为催化剂的载体，用来高效降解汽车尾气中的一氧化氮等有害气体。
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