暴露晶面TiO2單晶復(fù)合光催化材料的制備與性能研究.pdf

1、洼壓料技大學(xué)論文題目：暴露晶面Ti02單晶復(fù)合光催化材料的制備與性能研究學(xué)科門(mén)類：工學(xué)一級(jí)學(xué)科：材料科學(xué)與工程培養(yǎng)單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院碩士生：劉婷婷導(dǎo)師：劉輝副教授2016年5月—r，，J暴露晶面Ti02單晶復(fù)合光催化材料的制備與性能研究摘要由于價(jià)格低廉，來(lái)源豐富，無(wú)毒無(wú)害，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗光腐蝕以及較高的氧化能力等，Ti02被認(rèn)為是一種很有潛力的光催化劑材料。然而，Ti02的光生電子空穴對(duì)復(fù)合效率較高，使得其光催化效率不高，而且它

2、只能被太陽(yáng)光中含量?jī)H3％5％的紫外光激發(fā)，這兩大缺點(diǎn)限制了其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。改善Ti02的光催化活性的方法主要有形貌控制法，摻雜法，貴金屬顆粒沉積修飾法，窄禁帶半導(dǎo)體復(fù)合法等。大量研究證明了高能(001)晶面暴露的Ti02單晶具有較高的光催化活性，但其光催化效率仍達(dá)不到實(shí)際應(yīng)用的要求。本論文以高能晶面暴露的Ti02單晶納米顆粒為基體材料，通過(guò)形貌控制，貴金屬銀納米顆粒選擇性沉積修飾，與窄禁帶半導(dǎo)體A920復(fù)合等方式來(lái)改進(jìn)了Ti02的

3、光催化性能。相關(guān)的研究結(jié)果如下：(1)以金屬鈦粉為鈦源，采用簡(jiǎn)單的水熱反應(yīng)過(guò)程制備了單晶納米片自組裝Ti02微球結(jié)構(gòu)。采用XRD，SEM，XPS等分析測(cè)試技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行了分析表征，以六價(jià)重金屬鉻和羅丹明B，甲基橙作為模擬污染物測(cè)試了單晶納米片自組裝Ti02微球的光催化性能。與P25和商業(yè)純銳鈦礦相Ti02相比，單晶納米片自組裝Ti02微球具有很好的光催化性能。(2)以鈦酸丁酯為鈦源，HF酸為形貌控制劑，采用燒結(jié)法制備了高能晶面暴露的十面

4、體Ti02單晶納米顆粒。采用超聲沉積的方法使得貴金屬銀納米顆粒選擇性沉積在十面體結(jié)構(gòu)的頂面上。經(jīng)貴金屬銀沉積修飾后的樣品在可見(jiàn)光區(qū)的吸收強(qiáng)度被顯著的提高。貴金屬銀納米顆粒選擇性修飾的Ti02單晶光催化劑在模擬太陽(yáng)光下對(duì)羅丹明B具有很好的光催化降解性能。(3)以鈦酸丁酯為鈦源，HF酸作為形貌控制劑，硫脲作為表面活性劑，采用溶劑熱法制備了暴露大量高能(001)晶面的Ti02單晶納米片。并研究了鈦源和表面活性劑的加入量對(duì)Ti02單晶納米片形貌