納米TiO2的制備、表面修飾及光催化活性研究.pdf

1、TiO2納米材料，具有很高的比表面積，很強(qiáng)的吸收紫外線的能力，良好的穩(wěn)定性，具有高效的光催化活性，且對環(huán)境不造成污染，是目前最具應(yīng)用前景的一種納米材料，也是一種極具潛力能源材料。本文研究了以下幾個(gè)方面內(nèi)容：
　　 1、以四氯化鈦和鈦酸四丁酯為原料，采用溶膠-凝膠法在低溫下制備了四種不同晶相組成的納米TiO2，通過XRD和SEM對合成的納米顆粒的晶型、形貌進(jìn)行研究，以FT-IR和UV-Vis研究產(chǎn)物的表面結(jié)構(gòu)及光吸收特性，得到其帶

2、隙能值。分別在紫外光下和可見光下降解甲基橙和羅丹明B溶液，分析晶型組成、光源對TiO2的光催化活性的影響，并與市售的P25做比較，發(fā)現(xiàn)制備得到的產(chǎn)物具有很高的活性，除金紅石相的TiO2的活性略差，其它產(chǎn)物活性均高于P25，這說明光催化活性除與產(chǎn)物的晶型組成有關(guān)，還與粒徑、帶隙能值等有關(guān)。
　　 2、運(yùn)用微波輔助法和水熱合成法兩種方法，選用溴化1-乙基-2，3-二甲基咪唑、N-丁基吡啶六氟磷酸鹽、聚乙二醇為模板劑制備了系列多孔Ti

3、O2，主要是介孔TiO2納米材料，觀察合成方法、模板劑、焙燒溫度、原料比率等對TiO2結(jié)構(gòu)與性能的影響。利用XRD、SEM等儀器表征合成產(chǎn)物的晶型、結(jié)構(gòu)、形貌及顆粒大小并且通過N2吸附-脫附實(shí)驗(yàn)測試了其比表面積和孔徑。研究了其在可見光下對羅丹明B染料溶液的降解活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)水熱合成方法制備得到的產(chǎn)物的粒徑均勻，孔徑分布窄且均勻，以離子液體為模板劑制備得到的納米顆粒粒徑小。不同原料配比條件下制備的tiO2的光催化效率不同。
　　

4、3、制備了系列羅丹明B染料敏化的金紅石相TiO2，并運(yùn)用朗博比爾定律準(zhǔn)確計(jì)算得到系列產(chǎn)物中羅丹明B的實(shí)際吸附量，在紫外燈和可見光燈下降解甲基橙溶液，研究吸附量對產(chǎn)物光催化活性的影響，結(jié)果表明與未敏化的金紅石相TiO2的降解率相比其光催化活性有較大提高。通過溶膠-凝膠法，采用自制的純相金紅石TiO2為原料制備了系列少量CuO摻雜的TiO2光催化劑。因?yàn)閺腦-射線衍射圖中很難看出CuO的存在，因此選取其中0.5％摻雜量的CuO-TiO2樣品