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纳米二氧化钛(TiO2)材料是近年发展起来的一种功能材料。它广泛应用于环境保护、催化、光学和电池能源等领域。这都要归结于纳米TiO2的一些特性,即无毒,比表面积大,表面酸性可调,光催化性能,热导性好,分散性好,耐侯性好,抗化学腐蚀性和抗紫外线能力强等。对TiO2纳米粉体来说,比表面积大小是决定其理化性能的一个关键因素,因此研究高比表面TiO2纳米粉体的制备方法是该研究领域的热点之一。另外,高比表面TiO2纳米粉体可作为很好的吸附剂应用于污水处理领域,但到目前为止报道的有关TiO2的研究大部分属于其光催化性能的研究,对其吸附性能的研究却鲜有报道。尤其是TiO2纳米粉体作为吸附剂来处理含有重金属离子废水、有机污染物废水的报道还很少。本文采用两种方法,在未使用任何模板剂的条件下成功地合成了高比表面TiO2粉体,并研究了其吸附性能。一、以钛酸丁酯为前驱物,通过水热法在温和的条件下,制备了一系列高比表面TiO2纳米粉体。用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET法)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、红外光谱(IR)和紫外-可见吸收光谱(UV-vis)等手段对所制备的样品进行了表征。结果显示,所制备TiO2为纳米粉体,主要由锐钛矿型和板钛矿型TiO2组成；其颗粒大小为3-4nm,具有一定的孔结构,比表面积高达416.6m2/g；水中分散性好。TiO2纳米粉体对刚果红、橙黄Ⅱ和甲基橙的吸附效果良好,吸附率均达到80.%以上,吸附速率符合准二级动力学模型。三种染料在TiO2纳米粉体上的吸附可用Langmuir吸附等温式和Freundlich吸附等温式来描述；TiO2纳米粉体对刚果红、橙黄Ⅱ和甲基橙的极限吸附量分别为280.1mg/g、151.5mg/g和130.7mg/g。TiO2纳米粉体对Cr(Ⅵ)也显示出良好的吸附性能,最大吸附量为47.9mg/g,其吸附速率符合准二级动力学模型。Freundlich吸附等温模型能很好地描述TiO2纳米粉体对Cr(Ⅵ)的吸附。二、本文还借鉴Stober方法,以钛酸丁酯为原料、三乙胺为催化剂,制备了高比表面Ti02粉体,并用XRD、BET法、SEM、EDS、IR和UV-vis等手段对所制备的样品进行了表征。结果表明,所制备样品为无定形的TiO2,其最大比表面积为342m2/g。通过研究其对刚果红溶液的吸附,发现无定形TiO2对刚果红有很好的吸附性能,吸附率可以达到87.6%。Freundlich吸附等温模型能够更好地描述其对刚果红的吸附,其极限吸附量为242.7mg/g。