基于TiO-,2-的納米復(fù)合粉體制備及紫外光屏蔽和光催化性能研究.pdf

1、本研究主要基于納米TiO2制備了復(fù)合粉體，利用X-射線衍射、差熱分析、透射電鏡等方法進(jìn)行了表征，并研究其紫外屏蔽性能及光催化性能，具體如下： 1）采用化學(xué)共沉淀法在金紅石型TiO2表面包覆上ZnO，制備了納米TiO2/ZnO復(fù)合紫外線屏蔽粉體，利用傅立葉紅外光譜（FT-IR）、X射線衍射（XRD）、差熱分析（TG-DTA）、透射電鏡（TEM）、色差、紫外光漫反射光譜（DRS）等手段對(duì)所得的樣品進(jìn)行了表征，研究了沉淀劑種類、投料比

2、、反應(yīng)溫度、煅燒溫度和煅燒時(shí)間等反應(yīng)條件對(duì)復(fù)合粉體微結(jié)構(gòu)的影響，并擬出最佳小試條件：以（NH4）2CO3為沉淀劑，m（ZnO）：m（TiO2）=1：1，反應(yīng)溫度80℃，400℃下煅燒2h，此條件下制備的粉體具有良好的納米效應(yīng)；紫外可見漫反射光譜分析可知，最佳條件下制備的粉體紫外屏蔽能力最佳，而且可見光透過率保持在接近100％；紫外吸收實(shí)驗(yàn)表明，從200nm到400nm整個(gè)波段內(nèi)，能夠屏蔽紫外全波段，相比純的TiO2、ZnO粉體更為廣譜，

3、達(dá)到了試驗(yàn)預(yù)期的目的。 2）利用硅烷偶聯(lián)劑（LM-N308）對(duì)納米TiO2/2nO復(fù)合粉體進(jìn)行有機(jī)表面改性。采用了紅外光譜（IR）、熱分析（TG-DTA）、高分辨透射電鏡（HRTEM）等對(duì)表面改性前后的納米TiO2/ZnO復(fù)合粉體進(jìn)行了表征。通過測(cè)試活化指數(shù)和粉體水溶液濁度，研究了投料量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、pH值對(duì)納米TiO2/ZnO復(fù)合粉體有機(jī)表面改性效果的影響。紅外光譜和高分辨透射電鏡照片表明，硅烷偶聯(lián)劑LM-N308以化

4、學(xué)鍵合的方式結(jié)合在納米TiO2/ZnO復(fù)合粉體的表面，并形成了有機(jī)包覆層。潤(rùn)濕性實(shí)驗(yàn)和分散性實(shí)驗(yàn)表明，表面改性后的納米TiO2/ZnO復(fù)合粉體的表面性質(zhì)由親水性變成了疏水性。紫外-可見漫反射光譜表明，有機(jī)表面改性會(huì)削弱部分紫外屏蔽性能。 3）以凹凸棒土（ATP）和TiCl4為原料，利用化學(xué)共沉淀法在ATP表面負(fù)載納米TiO2，然后通過不同熱處理方法制備納米TiO2/凹土復(fù)合光催化材料。以甲基橙溶液作為模擬有機(jī)廢水，考察不同熱處理

5、條件下的納米TiO2/凹土所表現(xiàn)的光催化活性。利用X-射線衍射儀（XRD）、透射電鏡（TEM）等手段對(duì)所得的樣品進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，低溫溶解.沉淀法制備的復(fù)合催化劑效果較好，反應(yīng)方式為反滴時(shí)得出的TiO2/凹土是以銳鈦礦為主的混晶，在溫度60℃加入ATP，包覆量為m（TiO2）：m（ATP）=100％時(shí)，光催化效果最佳。低溫沉淀-水熱處理法所得樣品，結(jié)晶比低溫法更佳，但光催化率反而有所下降，經(jīng)TEM測(cè)試可能是由于團(tuán)聚加劇造成的。煅燒熱