碳纳米球是新型的碳球材料,它具有内部空隙空间,纳米级别的球形结构,比表面积大,物理化学性质稳定,电磁性能优异,以及具有较长的循环寿命等特点,在许多方面都具有潜在的发展前景[13]。它可以用作催化剂的载体,润滑材料,锂电池的负极材料[14]。此外还可用在蛋白质和酶的缓释剂,核磁共振成像,数据的存储,生物包装材料等[15]。就目前的研究现状,已经形成系统的制备流程,可以系统的控制生产条件,和规模化的低成本生产。目前制备碳纳米球的方法有:化学气相沉积法,火焰法,电弧放电法,高能电子辐射法,模板法和水热法等[16,17]。

    水热法是在特制的密闭高压反应容器里,在实验室中模拟自然界的成矿作用,用水作为溶剂,对反应容器进行加热,形成成矿作用相似的高温高压环境,在这种条件下的物质发生的化学反应与正常条件下的不同,水也会作为反应物参与化学反应,使得那些在大气条件下的难溶或不溶于水的物质发生溶解并发生化学反应,达到过饱和度,从而进行结晶和生长。

葡萄糖水热法制备碳纳米球是目前最常使用的方法,该方法的操作方法简易,使用的试剂廉价,无污染,对人体健康无害,制得的碳纳米球粒径均匀,粒径大小可操控,并且活性高,亲水性能高,吸附能力强。目前制备碳纳米球/TiO2复合材料的方法有:水热合成法、溶胶-凝胶法,原位沉淀法等[18-20]。文献综述

本实验采用葡萄糖与P25水热合成法制备碳纳米球/TiO2复合材料作为光催化剂,采用 SEM、XRD 进行表征。

1 实验部分

1。1 仪器与试剂

    电热套智能数显控温加热磁力搅拌器(SZCL-型,上海予华仪器有限责任公司仪器);超声波清洗器(BXXW-040HAL2型,慧聪网厂家北京博翔兴旺科技有限公司);高速冷冻离心机(CR22F型,北京国宇科学仪器有限公司);电热恒温鼓风干燥箱;反应釜(北京深泰伟业仪器设备有限公司,100 mL)

P25(德国德固赛,锐钛矿型/金红石型约为80:20);无水乙醇(分析纯;天津市凯通化学试剂有限公司);盐酸(分析纯;开封开化有限公司试剂厂);葡萄糖(分析纯;北京红星化工厂)。

1。2 实验步骤

1。2。1碳纳米球的制备

准确称取3。00 g葡萄糖加水溶解在50 mL烧杯中,磁力搅拌15 min,将得到的均匀溶液加入到反应釜中,放入180 ℃烘箱中恒温24 h,取出后静置待反应釜降至室温,取出反应物先用去离子水和无水乙醇离心分别离心洗涤3次,最后置于80 ℃的电热恒温鼓风干燥箱内烘干12 h得到碳纳米球。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

1。2。2水热合成法制备碳纳米球/TiO2 

准确称取4份3。00 g葡萄糖加水溶解在100 mL烧杯中,再分别准确称取0。05 g, 0。10 g, 0。20 g, 0。40 g的P25分别加入到葡萄糖溶液中标号A, B, C, D磁力搅拌15 min,得到的均匀的悬浊液分别加入到4个水热反应釜中,放入180 ℃烘箱中恒温24 h,取出后静置待反应釜降至室温,取出反应物,先用去离子水离心洗涤3次,再用无水乙醇离心洗涤3次,最后烘干得到碳纳米球/TiO2复合材料。

为方便论文表述,下文用3:2,3:4,3:8,3:16分别表示由葡萄糖中C的物质的量与不同质量的P25中Ti的物质的量比所制备出的碳纳米球/TiO2纳米材料。

1。3表征仪器

X-射线衍射(XRD)采用德国布鲁克公司生产的D8 ADVANCE型衍射仪;扫描电镜(SEM)FEI公司Quanta200型仪器。

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