溶膠凝膠法制備二氧化鈦?

溶膠-凝膠法,作為一種化工專業類學生常用到的工藝,主要用於合成一些催化劑。其主要原理是利用含高化學活性組分的化合物作前驅體,在液相下將這些原料均勻混合,並進行水解、縮合化學反應,在溶液中形成穩定的透明溶膠體系,溶膠經陳化膠粒間緩慢聚合,形成三維空間網路結構的凝膠,凝膠網路間充滿了失去流動性的溶劑,形成凝膠。本文我主要是利用該方法進行製備二氧化鈦樣品。具體的操作步驟如下。

工具/原料

主要藥品:鈦酸丁酯(化學純)、無水乙醇、去離子水、冰醋酸、濃硝酸(分析純)。

主要操作儀器:鐵架臺、恆溫攪拌器、50mL和250mL燒杯若干、玻璃棒、移液管、電子天平、分液漏斗等

方法/步驟

計算實驗所需的相關藥品的用量,並使用電子天平準確稱量。

首先,將34mL 酞酸丁酯與136mL 無水乙醇混合,攪拌形成溶液A;

接著,取34mL去離子水、34mL 無水乙醇混合,並滴加約6.8mL 硝酸,注意利用pH試紙測定,使pH值保持在大約3-4,形成溶液B;

然後,在室溫下將溶液A逐滴(速率在2滴/秒左右,不能太快)加入所製備的溶液B中。同時利用恆溫磁力攪拌器進行劇烈攪拌,使其酞酸丁酯水解。連續攪拌約3h,就可製成淡黃色透明的溶膠;

接下來,在80°C溫度下將所得溶膠在乾燥烘箱中乾燥24h,最終形成凝膠。附圖一張,是我今天下午所製備得到的二氧化鈦溶膠。

溶膠凝膠法制備二氧化鈦

注意事項

注意在實驗操作過程中穿戴實驗服,戴矽膠手套。

在獲得溶膠的同時,注意滴加B溶液的速度要儘量緩慢,防止酞酸丁酯水解過快。

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