金屬離子摻雜納米TiO2的制備及其表面修飾的研究.pdf

1、TiO2光催化型抗菌劑無毒、高溫下不變色、不分解，價格低廉，來源豐富；能隙較大，產(chǎn)生光生電子和空穴的電勢電位高，有很強的氧化性和還原性，因此成為研究熱點之一。但是TiO2半導(dǎo)體材料的禁帶較寬，只有能量大于3.2eV的紫外線（波長＜387.5nm）照射才能激發(fā)光催化反應(yīng)，研究可見光下TiO2光催化反應(yīng)已成為該領(lǐng)域的一個重要課題。
　　本文用共沉淀法和鈦聚法制備不同結(jié)構(gòu)的納米TiO2，由共沉淀法制備的TiO2粒徑大約為20nm的多孔微

2、晶，而鈦聚法制備的TiO2具有一維納米結(jié)構(gòu)，表面排列比較緊密。根據(jù)XRD、SEM、TG-DTA、IR測試推斷納米片狀TiO2的反應(yīng)機理，確定氧自由基為鈦聚法反應(yīng)過程中的關(guān)鍵因素，只要控制水量、溫度，就能得到納米片狀TiO2，且沒有污染的優(yōu)點。
　　在此基礎(chǔ)上，分別用共沉淀法和鈦聚法制備了摻雜Fe3+、Cu2+、Zn2+納米TiO2，結(jié)果表明，共沉淀法摻雜0.4mass％Fe3+納米多孔TiO2在波長400nm之前就有較強的紫外吸收

3、峰；超聲波處理之后，其在波長400nm之前出現(xiàn)了極強的吸收峰。在波長400～850nm之間，摻鐵納米多孔TiO2出現(xiàn)了一個較小的吸收平臺，所以在整個紫外-可見波長范圍內(nèi)大大提高了量子效率；鈦聚法制備的活性炭負載0.4mass%Fe3+-TiO2光催化劑效果最好，避光攪拌30min，光照30min，降解甲基橙的脫色率可達96.8％。
　　對鈦聚法制備的納米片狀TiO2進行表面修飾的研究，分別制備了親水性和親油性的改性納米TiO2。實