銳鈦礦TiO2介晶的合成、改性及其可見光催化性能研究.pdf

1、介晶由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征與性能而具有廣泛的應(yīng)用，因此成為研究的熱點(diǎn)。然而簡單環(huán)保的方法合成金屬氧化物介晶仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。我們首次公布了通過TiCl3反應(yīng)物在環(huán)境友好的PEG-400溶劑中一步水熱合成了具有類單晶結(jié)構(gòu)的紡錘體型銳鈦礦TiO2介晶的方法。這些銳鈦礦介晶由在體系中預(yù)先形成的直徑約為1.5-4.5 nm的小納米晶取向聚集而構(gòu)成。由于其新穎的結(jié)構(gòu)特征，這種銳鈦礦介晶在空氣中煅燒能夠很容易地發(fā)生融合轉(zhuǎn)化為多孔單晶。更重要的是，

2、在真空中煅燒則在其晶格中引入Ti3+位點(diǎn)，形成Ti3+自摻雜的銳鈦礦介晶。本文主要工作如下:
　　1.采用環(huán)保新穎的合成方法，通過TiCl3反應(yīng)物在環(huán)境友好的PEG-400溶劑中一步合成了具有類單晶結(jié)構(gòu)的紡錘體型銳鈦礦TiO2介晶。利用各種表征手段對材料的微觀結(jié)構(gòu)、晶型、光吸收活性、摻雜元素和光電化學(xué)性能等進(jìn)行了表征。研究了介晶的生長過程并推導(dǎo)出其生長機(jī)理。對TiO2介晶進(jìn)行Ti3+自摻雜改性，使其具有可見光催化活性。Ti3+自摻

3、雜銳鈦礦TiO2介晶催化氧化NO為NO3-的效率為55.0％，還原Cr(Ⅵ)為Cr(Ⅲ)的還原率為99.2％，表現(xiàn)出高效的可見光催化氧化NO和還原Cr(Ⅵ)活性。
　　2.在前面的基礎(chǔ)上首次通過原位在g-C3N4上生長銳鈦礦TiO2介晶的方法制備了g-C3N4/TiO2介晶異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料，再通過氬氣煅燒得到g-C3N4改性的Ti3+自摻雜銳鈦礦TiO2介晶(g-C3N4/STMCs)。值得注意的是，原位復(fù)合g-C3N4并沒有改變介