pH值对聚合钛离子/蒙脱石复合结构及其TiO₂纳米粒子的影响研究

吕霞¹，彭同江¹，孙红娟²，古朝建²

1. 西南科技大学矿物材料及应用研究所2. 中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室

摘 要：采用水解-插层复合法,以TiOSO4.2H2O为TiO2的前驱体,蒙脱石为复合基体,通过控制蒙脱石悬浊液pH值,制备了不同的蒙脱石复合结构样品.采用XRD研究了样品的结构、物相、晶粒大小等属性的变化.结果表明,蒙脱石悬浊液的pH值对TiOSO4.2H2O水解属性有较大的影响,从而影响水合氧化钛/蒙脱石的复合结构特性,当蒙脱石悬浊液pH为0.5时,电价较低且聚合度较小的聚合钛离子易于进入蒙脱石层间域,对蒙脱石结构层的分散剥离作用最好;经700℃热处理的TiO2/蒙脱石复合结构样品中,锐钛矿晶粒尺寸最小达到13.4 nm;经1100℃热处理后,复合结构中锐钛矿相对含量达到35%;与纯纳米TiO2样品相比,TiO2/蒙脱石复合结构中的TiO2具有更高的锐钛矿相向金红石相转变的温度及更小的晶粒尺寸.蒙脱石结构层对TiO2的相转变和晶粒长大都具有明显的阻滞作用.

关键词：聚合钛离子;蒙脱石;锐钛矿;复合结构;