鐵離子摻雜TiO-,2-基自潔凈玻璃的溶膠-凝膠制備及其光催化性能研究.pdf

1、北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文鐵離子摻雜TiO基自潔凈玻璃的溶膠-凝膠制備及其光催化性能研究姓名：王尚申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：材料加工工程指導(dǎo)教師：李長虹20081201A B S T R A C TA B S T R A C T ：E n v i r o n m e n t a lp u r i f i c a t i o nu s i n gT i 0 2 p h o t o —c a t a l y s t sh a s a t t r

2、 a c t e da g r e a t d e a lo fa t t e n t i o nw i t ht h ei n c r e a s i n gn u m b e ro f r e c e n te n v i r o n m e n t a lp r o b l e m si n t h ew o r l d ．H o w e v e r , t h e u s eo fc o n v e n t i o n a l

3、T i 0 2 p o w d e rc a t a l y s t s r e s u l t si n d i s a d v a n t a g e si ns t i r r i n gd u r i n g t h e r e a c t i o na n d i ns e p a r a t i o n a f t e r t h e r e a c t i o n ．P r e p a r a t i o no ft h

4、ec a t a l y s t c o a t e da st h i n f i l mw i l lm a k ei t p o s s i b l et o o v e r c o m et h e s ed i s a d v a n t a g e sa n d t o e x t e n di t s i n d u s t r i a l a p p l i c a t i o n s ．I no r d e rt oo

5、 v e r c o m et h ef a u l t s o f t h ep o w d e rc a t a l y s t sa n dt o e n h a n c e t h ep h o t o ·c a t a l y t i c a c t i v i t yo f T i 0 2 ，t h es u r f a c es t r u c t u r ea n d t h ep r o p e r t y

6、o f t h es e l f - c l e a n i n gg l a s s h a s b e e ns t u d i e d ．N o w a d a y s ，t h es t u d y o f t h e s e l f - c l e a n i n gg l a s sw i t hT i 0 2 p h o t o - c a t a l y t i ct h i nf i l m sc o a t e d

7、o ni sa na c t i v e r e s e a r c ho f T i 0 2 p h o t o - c a t a l y s t s ．I nt h et h e s i s ，t h es e l f - c l e a n i n gg l a s sw i t hF e —T i 0 2p h o t o - c a t a l y t i ct h i nf i l mc o a t e do n w a

8、sp r e p a r e db y s o l - g e lp r o g r e s s ．T h ea n a l y s i so f t h ew h o l e p r o g r e s sa n d t h e i n f l u e n c i n gf a c t o ro f T i 0 2p h o t o - c a t a l y t i ca r e t h i st h e s i s ’m a i

9、nc o n t e n t ．T h eh y d r o p h i l i c i t yo f t h es e l f - c l e a n i n gg l a s sW a sa l s o s t u d i e di n t h ee n do f t h i st h e s i sT h e r e s u l t s s h o w t h a t ：( 1 ) T h e p h o t o - c a t

10、a l y t i c t h i n f i l m i s m a i n l yc o m p o s e d o fF e —T i 0 2 p a r t i c l e s o f10 ．10 0 r i m ．T h ea d d i t i o no fa p p r o p r i a t ea m o u n to f F e ’+ i se f f e c t i v e f o ri m p r o v i n

11、g t h ep h o t o ．c a t a l y t i c a c t i v i t y o f T i 0 2 ．A t 【F e ] ／[ T i 】( m o l r a t i o ) = 0 ．0 0 7 ，t h e h i g h e s tp h o t o —c a t a l y t i ca c t i v i t yi so b t a i n e di n t h ee x p e r i m e

12、 n t ．( 2 ) T h eg l a s sc o a t e dw i t ho n e o rt w o T i 0 2t h i n f i l m sC a nn o ts h o w p h o t o - c a t a l y t i ca c t i v i t yo b v i o u s l y ．T h er e a s o ni st h a tt h e [ N a ] 、[ C a 】h a di n

13、 t e g r a t e di n t ot h eZ i 0 2t h i nf i l m sw h e n t h e g l a s sw a s c a r b o n i t r i d e d ．T h eg l a s sc o a t e d w i t ht h r e eT i 0 2t h i nf i l m so ns h o w s p h o t o —c a t a l y t i c a c t

14、i v i t y , a n dt h ea c t i v i t yC a nn o tb ep r o m o t e de f f e c t i v e l y b yt h ea d d i t i o no f t h e n u m b e r o f T i 0 2t h i nf i l m ．( 3 ) T h ec a l c i n a t i o nt e m p e r a t u r e C a ni

15、n f l u e n c et h ep h o t o - c a t a l y t i ca c t i v i t y ．T h eb e s tc a l c i n a t i o nt e m p e r a t u r ei s5 0 0 。C ，a n dt h es t r u c t u r eo f T i 0 2 t r a n s f e ri n t oa n a t a s ea tt h i st e

16、 m p e r a t u r e ．( 4 ) T h es e l f - c l e a n i n g g l a s sw i t h T i 0 2p h o t o —c a t a l y t i ct h i nf i l m sC a nd e c o m p o s e t h eM e t h y l o r a n g e s o l u t i o n v e r y e f f e c t i v e l