TiO2基復(fù)合材料的制備、表征及其光催化性能研究.pdf

1、近年來，全世界范圍內(nèi)的能源短缺和環(huán)境污染越來越引起人們的重視，而半導(dǎo)體光催化技術(shù)給人們提供了一條治理污染和利用太陽能的新途徑。TiO2納米材料作為一種常用的半導(dǎo)體光催化劑，在分解水制氫、降解污染物、殺菌消毒等方面具有廣泛的應(yīng)用。但是，TiO2材料本身固有的缺點限制了其進(jìn)一步的實際應(yīng)用，如光響應(yīng)范圍窄、光量子效率偏低、循環(huán)活性不高等。本論文以TiO2光催化劑的結(jié)構(gòu)、組成與性能的關(guān)系為出發(fā)點，采取表面修飾和復(fù)合等手段，開展基于TiO2的復(fù)合

2、光催化劑的制備和性能研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)不同模板條件下TiO2納米顆粒聚集微結(jié)構(gòu)的制備及其光催化產(chǎn)氫活性探究。使用水熱法制備葡萄糖源碳球模板、酚醛樹脂微球模板、酚醛樹脂/二氧化硅復(fù)合模板，然后在上述模板基體上以TiF4作為前驅(qū)體采用浸漬法及后續(xù)熱處理工藝制備具有空心聚集結(jié)構(gòu)的TiO2納米材料，最后對合成好的超薄TiO2空心納米球、TiO2-C復(fù)合空心納米球、TiO2-C碗狀空心納米球進(jìn)行光催化制氫分解水性能測試。結(jié)

3、果表明TiO2-C碗狀空心納米球表現(xiàn)出了較高的光催化活性，制氫速率達(dá)8mmol h-1g-1。
　　(2)TiO2納米片/納米顆粒-碳雜化材料的合成及其對光催化性能的影響。分別通過液相合成和氬氣、空氣不同氣氛下高溫煅燒的方法制備TiO2超薄納米片/納米顆粒-碳雜化材料，并對比分析了NOBF4置換后的水溶性純相TiO2納米片、TiO2納米顆粒兩種材料的光催化性能。分析表明TiO2 NS-C和TiO2 NP-C這兩種含碳雜化材料產(chǎn)氫效

4、率可達(dá)5.45mmol h-1g-1和5.52mmol h-1g-1，并保持了良好的循環(huán)特性。
　　(3)TiO2/NiFe-LDH復(fù)合納米材料的制備及其光催化降解亞甲基藍(lán)活性探究。以TiO2粉末P25作為前驅(qū)體使用液相水熱法制備了TiO2(Anatase)/TiO2(B)雙晶型納米帶，并以此為基體制備不同比例的TiO2/NiFe-LDH復(fù)合納米帶。以亞甲基藍(lán)作為目標(biāo)污染物，利用上述復(fù)合納米帶進(jìn)行光催化降解實驗，結(jié)果表明該NiFe