三乙胺改性TiO-,2-薄膜的常溫制備及光催化性能研究.pdf

1、TiO<,2>半導(dǎo)體光催化材料以其廉價、無毒、催化效率高、操作簡單等優(yōu)點得到廣泛的研究。但是，由于其可見光響應(yīng)能力差、光生電子-空穴易復(fù)合等缺點造成它在實際應(yīng)用上的限制，因此對于提高TiO<,2>可見光催化活性成為光催化研究領(lǐng)域的一個重點。雖然經(jīng)過N摻雜改性TiO<,2>具有很強可見光活性，但是關(guān)于摻N的制備均須采用后續(xù)煅燒處理，經(jīng)此處理后所得的TiO<,2>便成為固體狀態(tài)，不利其在不耐熱或難于熱處理的基材上的使用，因此本文開展了用三乙

2、胺改性制備免熱處理工序的可見光響應(yīng)TiO<,2>及其性能研究。 以鈦酸丁酯為前驅(qū)體、乙醇為溶劑、鹽酸為催化劑，采用溶膠-凝膠法在室溫下制備了具有銳鈦礦晶型的TiO<,2>溶膠，以三乙胺為改性劑，在磁力攪拌下滴加三乙胺制備后滴加改性TiO<,2>溶膠，作為對比將改性劑三乙胺與鈦酸丁酯混合一起作為前驅(qū)體制備三乙胺前滴加改性TiO<,2>溶膠；調(diào)整改性劑的用量來研究不同三乙胺的量對改性TiO<,2>性能的影響；在此基礎(chǔ)上用恒溫水浴加熱

3、來制備不同溫度下的三乙胺改性TiO<,2>溶膠；研究三乙胺改性對提高TiO<,2>可見光催化性能的作用。溶膠陳化后采用浸漬提拉法在普通載玻片上涂膜，室溫晾干，采用X射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡、粒度分析儀、紫外．可見分光光度計、傅立葉紅外光譜分析儀等測試手段對溶膠及薄膜結(jié)構(gòu)性能進行研究。結(jié)果表明： 1、三乙胺后添加改性的TiO<,2>及三乙胺與前驅(qū)體混合滴加改性的TiO<,2>溶膠都為銳鈦礦晶型，但是后添加改性TiO<,2>的性

4、能更優(yōu)異些。 2、當三乙胺的量使得溶膠pH值接近中性時，溶膠穩(wěn)定性能最差；三乙胺的量增多有利于溶膠重新穩(wěn)定，但量增多后會使溶膠中TiO<,2>的相對量減少，不利于薄膜可見光催化性能提高，實驗所得最適宜的三乙胺用量是m(三乙胺)：m(鈦酸丁酯)為1：1。而不同水浴溫度下添加三乙胺改性時，隨著溫度升高改性TiO<,2>顆粒有所長大，薄膜的表面吸附能力減弱，但同時由于薄膜的可見光吸收能力增強，使得可見光催化性能提高。65℃下制備的改性