晶相可控氧化鈦的低溫制備及其表面改性增強光催化性能.pdf

1、早在20世紀中期,二氧化鈦便作為光催化材料而被社會廣泛關(guān)注,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對其研究也越來越深入,其制備的方法也越來越多。后來人們開始不再滿足于二氧化鈦的制備,而將目光轉(zhuǎn)向了對其改性之中。本論文工作以鈦酸丁酯為前驅(qū)體,以無水乙醇為溶劑,經(jīng)過中性或堿性條件水解,然后用不同體積的硝酸經(jīng)過處理,制得了不同晶相比例的二氧化鈦樣品。同時,再通過表面納米金改性和表面乙醇改性制得改性樣品,不同程度改變了二氧化鈦光催化性能。最后對所制得的樣

2、品進行檢測分析。本實驗主要研究了中間體用量、添加酸的體積、反應(yīng)時間等實驗條件對TiO2晶型的影響,以及納米金改性時Au對不同晶相比例二氧化鈦紫外光催化活性的影響。在乙醇表面改性中對膠體處理方式、乙醇用量、組裝時間進行了選擇,并討論了制備條件對產(chǎn)物顆粒尺寸及光催化性能的影響。本研究采用TEM、SEM、XRD、Raman、UV-Vis等表征技術(shù)對TiO2顆粒形貌、晶型、結(jié)晶度和光催化性能進行測試和分析。
　　在低溫條件下將鈦酸丁酯分散

3、在無水乙醇中,并在二次蒸餾水中進行水解聚合得到無定形二氧化鈦。用氫氧化鈉處理得到鈦酸酯中間體。取一部分得到的無定形二氧化鈦或鈦酸酯中間體與不同體積的1mol/L硝酸進行反應(yīng)膠溶得到不同晶相比例的TiO2,最終達到了晶相可控的目的。
　　研究了反應(yīng)過程中堿處理及添加酸體積對產(chǎn)物晶型,形貌的影響。進而研究了比表面積,晶相比例,產(chǎn)物形貌對光催化活性的影響。對幾個影響因素進行綜合分析,得出以下結(jié)論:
　　(1)晶相比例的影響最大;<

4、br>　　(2)其中以70％銳鈦礦相,30%金紅石相的樣品光催化活性最佳;
　　(3)具有一維結(jié)構(gòu)的TiO2樣品比只有零維結(jié)構(gòu)的TiO2樣品光催化活性更好。
　　二氧化鈦在納米金改性之后發(fā)現(xiàn),Au的存在對金紅石型TiO2的紫外光催化活性起到增強的效果,而對銳鈦礦型TiO2的紫外光催化活性起到減弱的效果。
　　乙醇表面改性過程中,將制得的純銳鈦礦相TiO2用乙醇進行洗滌,并一起加熱攪拌,使TiO2能充分分散在乙醇中。在之