二氧化鈦分子印跡光催化劑的制備和選擇性光催化作用.pdf

1、現(xiàn)在環(huán)境污染問題越來越受到人們的重視，其中TiO2光催化材料以其能徹底降解有機(jī)和無機(jī)污染物而不帶來二次污染的獨特優(yōu)勢而受到關(guān)注，現(xiàn)在的TiO2材料主要以粉末和薄膜的形式存在，本文主要致力于合成和研究TiO2薄膜。由于TiO2降解污染物的過程是一系列的自由基的反應(yīng)，因此TiO2的降解作用是毫無選擇性的。本實驗在TiO2的合成過程中結(jié)合了分子印跡技術(shù)，使得合成出來的TiO2薄膜能夠選擇性的降解溶液中的水楊酸，為了增強(qiáng)其選擇性，我們在合成的原

2、料中加入氟硅酸銨，合成了TiO2/SiO2/SA復(fù)合薄膜，為了使TiO2具有最好的光催化活性，把合成好的薄膜煅燒到400℃，使TiO2形成銳鈦礦相。為了進(jìn)行對比，不僅合成了有水楊酸印跡的TiO2/SA薄膜和TiO2/SiO2/SA薄膜，還參照合成了無印跡的TiO2薄膜和TiO2/SiO2薄膜。
　　對制成的薄膜進(jìn)行了XRD、電鏡、紅外和熱重分析，XRD表明了煅燒后的薄膜中TiO2都是呈現(xiàn)銳鈦礦相，紅外和熱重的分析結(jié)果表明摻入SiO

3、2后，TiO2/SiO2/SA薄膜在合成過程中與大量的水楊酸發(fā)生作用。對于煅燒后的薄膜，用熱重分析薄膜與目標(biāo)分子的結(jié)合力大小，結(jié)果明表TiO2/SiO2/SA薄膜對水楊酸的結(jié)合力最大，在光降解水楊酸溶液的實驗中，TiO2/SiO2/SA薄膜表現(xiàn)出比其它3種薄膜更好的降解水楊酸效果。為了檢測薄膜對目標(biāo)分子水楊酸的選擇能力，選取了多種與水楊酸的結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì):苯酚、對羥基苯甲酸、對甲基苯甲酸、4-甲基水楊酸和鄰羥基苯乙酸，讓薄膜在單體系溶液

4、中分別降解這些物質(zhì)，通過速率常數(shù)k值的比較，發(fā)現(xiàn)TiO2/SiO2/SA薄膜對水楊酸的選擇性最好，而且通過這些數(shù)據(jù)初步探討了分子識別作用的影響因素。最后以同樣的方法合成出TiO2粉末、TiO2/SA粉末、TiO2/SiO2粉末和TiO2/SiO2/SA粉末，同樣做了電鏡、XRD和紅外分析，結(jié)果表明粉末和薄膜具有類似的性質(zhì)。實驗通過DCV檢測出TiO2/SiO2/SA粉末對水楊酸的結(jié)合能力最大，光降解實驗的數(shù)據(jù)也表明其對水楊酸的降解效果也