Ca/Ti摩尔比对CaTiO₃枝晶结构和光催化性能的影响

董伟霞^1,2，赵高凌²，包启富¹，顾幸勇¹

1. 景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院2. 硅材料国家重点实验室浙江大学材料科学与工程系

摘 要：控制Ca/Ti摩尔比,用溶剂热法制备了CaTiO₃枝晶结构。使用XRD、SEM和FT-IR图谱等手段表征枝晶的结构,并用紫外-可见吸收光谱测试了样品的光学性能和光催化性能。结果表明:Ca/Ti摩尔比对样品的形貌有很大的影响。随着Ca/Ti摩尔比的增加,CaTiO₃晶体的形貌发生从片状依次变化为聚集长柱体和枝晶结构。这种形貌的演变是"定位自组装并伴随奥斯瓦德熟化"向"溶解"扩散机制的转化所致。当钛过量时（Ca/Ti摩尔比为1/2¹/1.5）,样品由片状和不规则聚集长柱体组成;随着钛含量的减少,片状结构向聚集不规则的长柱体过渡;当钙钛摩尔比为1/1¹.2/1时,样品呈现出枝晶结构。随着钙/钛摩尔比的增加,枝晶的发育越来越明显。但是当钙过量时（Ca/Ti摩尔比为1.25/1²/1）溶液中大量过剩的Ca²⁺为Ca₃Ti₂O₇和CaCO₃相的生成提供了条件,使样品的枝晶结构发育更完善。当钙/钛摩尔比为1.2/1时,纯CaTiO₃枝晶呈现出最大的降解率0.0187 min^-1。这种枝晶结构呈现微纳结构,因此便于存储和回收。

关键词：无机非金属材料;CaTiO3枝晶结构;Ca/Ti摩尔比;溶剂热法;光催化性能;