Giới thiệu một số phương pháp chế tạo vật liệu N– TiO2

1.3. Phương pháp chế tạo vật liệu N-TiO2

1.3.1. Giới thiệu một số phương pháp chế tạo vật liệu N– TiO2

Tổng hợp vật liệu trên cơ sở TiO2 có thể vận dụng nhiều phương pháp khác nhau, một số phương pháp thường gặp được trình bày dưới đây [7, 11, 12, 21]

1.3.1.1. Phương pháp lắng đọng hơi hoá học

Sử dụng thiết bị bay hơi Titan kim loại ở nhiệt độ cao, sau đó cho kim loại

dạng hơi tiếp xúc với oxi khơng khí để thu được oxit kim loại. Sản phẩm thu được là TiO2 ở dạng bột hoặc màng mỏng.

1.3.1.2. Phương pháp bắn phá ion

Các phân tử được tách ra khỏi nguồn rắn nhờ q trình va đập của các khí, ví dụ Ar+

, sau đó tích tụ trên đế. Phương pháp này thường dùng để điều chế màng

TiOx đa tinh thể, nhưng thành phần chính là rutile và khơng có hoạt tính xúc tác.

1.3.1.3. Phương pháp sol – gel

Trong phương pháp sol – gel, một chuỗi quá trình hố lý được thực hiện làm chuyển đổi một hệ thống đi từ các precursor (tiền chất) rồi hình thành sản phẩm

trung gian là dung dịch sol và tạo thành sản phẩm sau cùng là gel.

1.3.1.4. Phương pháp thuỷ nhiệt

Tổng hợp bằng phương pháp thuỷ nhiệt là thực hiện những phản ứng hoá

học hỗn tạp với một dung mơi thích hợp (thường là nước) trong một hệ thống kín, có kiểm sốt các điều kiện nhiệt độ (thường khoảng 100 - 200oC), áp suất cao (trên 1 atm), trong mơi trường axit hoặc kiềm.

Vai trị của dung mơi nước rất quan trọng, nó thực hiện 2 chức năng:

- Mơi trường truyền áp suất vì nó có thể ở trạng thái lỏng hoặc hơi, tồn tại chủ yếu ở dạng phân tử nước phân cực

- Làm dung mơi hồ tan một phần chất phản ứng dưới áp suất cao, do đó phản

ứng được thực hiện trong pha lỏng hay có sự tham gia của một phần pha hơi

Trong thực tế, người ta cịn có thể sử dụng dung môi hữu cơ thay thế cho nước để chế tạo vật liệu theo phương pháp thuỷ nhiệt. Khi đó, có thể kiểm sốt q trình hình thành tinh thể tốt hơn, cách làm này cũng dùng để tổng hợp vật liệu TiO2 khơng có sự trợ giúp của chất hoạt động bề mặt.