tio2的無機(jī)表面改性

納米顆粒的無機(jī)表面改性就是將無機(jī)化合物或者金屬通過一定的手段在其表面沉積，晶鋼門材料形成包覆膜，或者形成核-殼復(fù)合顆粒，改變表面機(jī)能。tio2的無機(jī)表面改性又可分為sio2包覆、al2o3包覆、混合包覆與二次包覆[10]。

1.1sio2包覆

納米tio2顆粒表面沉積sio2包覆膜的原理為：tio2平均分散在水中，控制加入的硅酸鈉和酸量，使天生硅溶膠，初期形成的活性硅酸溶膠被tio2的羥基吸附，形成ti-o-si鍵;而后形成的硅酸分子與鍵合在表面的硅酸發(fā)生縮合反應(yīng)，形成致密膜，隨時(shí)間延長，終極形成包覆膜。李鳳生、楊毅等[15]用在水玻璃溶液中沉淀納米tio2粒子的方法制備出多孔sio2納米膜包覆單個(gè)tio2晶粒的納米復(fù)合粒子，滅菌效果顯著，這與tio2納米晶粒表面所包覆的多孔sio2納米膜有很大關(guān)系。

孫秀果等[16]用硅酸鈉為包覆劑，硫酸調(diào)節(jié)ph值在納米tio2粒子表面包覆致密的sio2膜，并對(duì)樣品的鍵合情況、相態(tài)結(jié)構(gòu)、表面的化學(xué)成分進(jìn)行了表征和分析。結(jié)果表明，該包覆方法可行，氧化硅以化學(xué)鍵合的方式沉積在納米二氧化鈦表面，在包覆層和納米tio2粒子之間的界面上形成了ti-o-si鍵。

1.2al2o3包覆

納米tio2顆粒表面沉積al2o3包覆膜的原理為：tio2平均分散在水中，控制加入可溶性鋁鹽al2(so4)3的量，在攪拌下用堿中和至ph9-10，使鋁在tio2顆粒表面以al(oh)3沉淀析出，包覆的al2o3有50%-70%是以alo(oh)的形式存在，其余以無定形水凝膠的形式存在。晶鋼門材料采用并流中和法，成功地在納米tio2表面包覆致密的al2o3膜，進(jìn)步了紫外屏蔽能力，降低了光催化機(jī)能。

1.3混合包覆與二次包覆

納米tio2常用的包覆物除了sio2、al2o3外，還有sno2、zno及zro2等[18-19]。通過表面改性，可使納米粒子的某些表面性質(zhì)介于改性物與被改性物之間。然而單獨(dú)改性對(duì)納米tio2的機(jī)能進(jìn)步有限。為獲得優(yōu)良的綜合機(jī)能，人們?cè)囍枚喾N包覆劑對(duì)納米粒子進(jìn)行改性，例如sio2-al2o3、sio2-zro2-sio2-al2o3等混合包覆與二次包覆，包覆層的厚度通過調(diào)節(jié)被包覆顆粒的大小、反應(yīng)時(shí)間、漿料用量以及表面活性劑的用量來控制[20]。混合包覆是指在統(tǒng)一種酸性或堿性前提下，用中和法將2種以上的包覆劑沉淀到納米tio2表面。二次包覆是在相同前提下沉積1種以上的包覆劑，然后在此前提或另加前提下，二次沉積1種以上包覆劑。

無機(jī)納米改性納米tio2還可用金屬單質(zhì)，通常這種改性可進(jìn)步納米tio2某些機(jī)能或賦予它特定功能。用化學(xué)沉積法制備cu包覆納米tio2顆粒的超細(xì)金屬/陶瓷復(fù)合粉末，使其具有以純銅層為殼層、多個(gè)納米tio2粒子為核的結(jié)構(gòu)，有類似于金屬銅的優(yōu)良導(dǎo)電性和很高的催化機(jī)能。而在tio2的透明溶膠中，通過電火花放電或化學(xué)沉積可得到具有優(yōu)異光催化機(jī)能的ag-tio2納米復(fù)合粒子[。同樣，晶鋼門材料在納米tio2表面用共沉淀法引進(jìn)某些陽離子摻雜表面改性，也可大大進(jìn)步其光解能力以及光電轉(zhuǎn)化率。