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1、近幾年來(lái),隨著對(duì)輕質(zhì)新能源以及環(huán)境污染處理的需求,光催化材料受到了廣泛的關(guān)注和研究。TiO2因其具有廉價(jià)、無(wú)毒、化學(xué)穩(wěn)定性良好等特性被廣泛的用作光催化劑,它不僅在降解污水中的有機(jī)污染物和空氣凈化等方面有重要的應(yīng)用價(jià)值,而且它在光解水制氫方面也獲得了深入的研究。然而,由于二氧化鈦的禁帶寬度較大(銳鈦礦相的禁帶寬度為3.2eV,而金紅石相的禁帶寬度為3.0eV),因而只能吸收波長(zhǎng)小于380nm以下的紫外光,使光催化性能受到了極大的限制。另外
2、,當(dāng)二氧化鈦光催化劑吸收太陽(yáng)光時(shí),被紫外光所激發(fā)而生成的部分電子和空穴對(duì)在催化劑內(nèi)部迅速?gòu)?fù)合,成為了限制光催化活性的另一個(gè)重要的因素。因而,合成較窄的禁帶寬度而且還能夠有效的抑制光生電子-空穴對(duì)的復(fù)合的TiO2催化劑仍然是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的科研難題。目前廣泛采用的方法如在TiO2中摻入貴金屬粒子、金屬氧化物、碳納米材料,通過調(diào)節(jié) TiO2形貌使其暴露出高活性的晶面等,有效的提高了光催化活性。本論文通過有效的控制 TiO2形貌使其暴露高能面
3、和與石墨烯復(fù)合等方式來(lái)提高TiO2的光催化活性。具體研究?jī)?nèi)容如下:
?。?)通過調(diào)控反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)釜體壓強(qiáng)、反應(yīng)溫度實(shí)驗(yàn)變量,研究的實(shí)驗(yàn)條件的變化對(duì) Ti O2的形貌的影響,進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù),合成理想的Ti O2顆粒。
?。?)用水熱法通過鹽酸和氫氟酸的共同作用合成具有不同比例{001}和{100}晶面的二氧化鈦,比較{001}和{100}晶面比例的不同對(duì)二氧化鈦的光催化活性的影響,進(jìn)一步確定{001}和
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