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分级海绵状大孔介孔二氧化钛的水热制备与光催化活性(英文)

余家国  张利娟  
【摘要】:正Trimodally sponge-like macro/mesoporous titania was prepared by hydrothermal treatment of precipitates of tetrabutyl titanate(Ti(OC_4H_9)_4)in pure water. Effects of hydrothermal time on the phase composition,porosity and photocatalytic activity of hierarchically porous titania were investigated by X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),transmission electron microscopy(TEM) and high-resolution transmission electron microscopy(HRTEM)and N_2 adsorption-desorption measurements.All TiO_2 powders prepared at 180℃ showed trimodal pore-size distributions in the macro/mesoporous region:fine intra-particle mesopores with peak pore diameters of ca. 3.7-6.9 nm,larger inter-particle mesopores with peak pore diameters of ca.23-39 nm and macropore with pore diameter of ca.0.5-3 μm.With increasing hydrothermal time, crystallinity,average anatase crystallite size,pore size and pore volume increased,while specific surface area decreased.The hierarchically porous titania prepared at 180℃ for 24 h displayed an especially high photocatalytic activity probably due to its special pore-wall structure and its photocatalytic activity was about three times higher than that of Degussa P-25.This trimodally sponge-like macro-mesostructured titania could find its varieties of potential applications in photocatalysis,catalysis,solar cell,separation and purification processes.A new concept“biomemitic photocatalysis”has been proposed,which may provide new insight into preparation of advanced photocatalytic materials by mimicing surface structures of plant leaves.

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