TiO2基復合材料的制備、表征及其光催化性能研究.pdf

1、近年來，全世界范圍內的能源短缺和環(huán)境污染越來越引起人們的重視，而半導體光催化技術給人們提供了一條治理污染和利用太陽能的新途徑。TiO2納米材料作為一種常用的半導體光催化劑，在分解水制氫、降解污染物、殺菌消毒等方面具有廣泛的應用。但是，TiO2材料本身固有的缺點限制了其進一步的實際應用，如光響應范圍窄、光量子效率偏低、循環(huán)活性不高等。本論文以TiO2光催化劑的結構、組成與性能的關系為出發(fā)點，采取表面修飾和復合等手段，開展基于TiO2的復合

2、光催化劑的制備和性能研究。主要研究內容如下：
　　(1)不同模板條件下TiO2納米顆粒聚集微結構的制備及其光催化產氫活性探究。使用水熱法制備葡萄糖源碳球模板、酚醛樹脂微球模板、酚醛樹脂/二氧化硅復合模板，然后在上述模板基體上以TiF4作為前驅體采用浸漬法及后續(xù)熱處理工藝制備具有空心聚集結構的TiO2納米材料，最后對合成好的超薄TiO2空心納米球、TiO2-C復合空心納米球、TiO2-C碗狀空心納米球進行光催化制氫分解水性能測試。結

3、果表明TiO2-C碗狀空心納米球表現出了較高的光催化活性，制氫速率達8mmol h-1g-1。
　　(2)TiO2納米片/納米顆粒-碳雜化材料的合成及其對光催化性能的影響。分別通過液相合成和氬氣、空氣不同氣氛下高溫煅燒的方法制備TiO2超薄納米片/納米顆粒-碳雜化材料，并對比分析了NOBF4置換后的水溶性純相TiO2納米片、TiO2納米顆粒兩種材料的光催化性能。分析表明TiO2 NS-C和TiO2 NP-C這兩種含碳雜化材料產氫效

4、率可達5.45mmol h-1g-1和5.52mmol h-1g-1，并保持了良好的循環(huán)特性。
　　(3)TiO2/NiFe-LDH復合納米材料的制備及其光催化降解亞甲基藍活性探究。以TiO2粉末P25作為前驅體使用液相水熱法制備了TiO2(Anatase)/TiO2(B)雙晶型納米帶，并以此為基體制備不同比例的TiO2/NiFe-LDH復合納米帶。以亞甲基藍作為目標污染物，利用上述復合納米帶進行光催化降解實驗，結果表明該NiFe