特殊形貌的TiO2基納米材料的制備及其光催化性質(zhì)的研究.pdf

1、半導(dǎo)體光催化納米材料以優(yōu)異的光學(xué)性能、催化性能和光電轉(zhuǎn)換性能而引起科學(xué)界的廣泛關(guān)注和普遍興趣。眾所周知，二氧化鈦是應(yīng)用最為廣泛的半導(dǎo)體催化劑之一，其催化效率取決于它的大小、組成、晶相、結(jié)晶度、比表面積和形貌。因此，控制二氧化鈦的形貌對于優(yōu)化其性能來說是一個重要的問題。與此同時，納米二氧化鈦與其他物質(zhì)的復(fù)合也是有效提高光催化性能的方法。本文主要構(gòu)造了具有中空-核殼結(jié)構(gòu)、3D結(jié)構(gòu)、中空結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料，并探討了他們的形成機理和光催化性能。主

2、要內(nèi)容如下：
　?。?）通過沉淀-水熱法合成了具有中空-核殼結(jié)構(gòu)的CeO2@TiO2復(fù)合物（HCSCTs）。采用TEM、XRD、FT-IR、DRS、PL等對樣品進行了表征和測試。結(jié)果表明，產(chǎn)物具有分布均勻，粒徑均一，團聚程度較低，純度較高等特點。實驗對中空核殼 CeO2@TiO2納米微球進行了光催化測試并且探究了其光催化機理。結(jié)果表明，產(chǎn)物顯示出良好的光催化性質(zhì)。
　?。?）采用改進Hummers方法制備出氧化石墨，通過水熱

3、法制備了催化性能良好的3D結(jié)構(gòu)TiO2/RGO復(fù)合材料（HTGC）。采用TEM、XRD、FT-IR、XPS、DRS、PL等多種手段對樣品進行了表征和測試。研究發(fā)現(xiàn)，通過水熱過程，3D結(jié)構(gòu)二氧化鈦納米微球較為均勻地沉積在還原氧化石墨烯上，并且 GO被還原為 RGO。此外，對其在光催化方面的應(yīng)用進行了探討。結(jié)果表明，相比于空心二氧化鈦納米粒子，所合成的3D結(jié)構(gòu)TiO2/RGO復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的光催化性能。另外，對產(chǎn)物的形成機理也做了討論。

4、
　?。?）使用碳微球為模板，通過一步溶劑熱法再經(jīng)過煅燒后，合成了一系列的不同摻雜比例的中空TiO2:Ce3+納米微球。采用了XRD、TEM、DRS等表征手段對產(chǎn)物進行分析，結(jié)果表明，中空TiO2:Ce3+納米微球單分散性良好，大小較為均一。文中也對于摻雜不同比例鈰的中空二氧化鈦納米顆粒的光催化活性做了分析。羅丹明B被選為目標(biāo)污染物用來測試所合成產(chǎn)物的光催化活性。文中分別在紫外光和可見光下做了對比試驗，得到了光催化降解羅丹明B的最