二氧化鈦的改性及其研究.pdf

1、二氧化鈦可作為把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的光催化劑，可將環(huán)境中的有害物還原氧化為無害物質(zhì)，其應用前景十分廣泛。但是二氧化鈦不能有效地利用太陽能，使其應用受到了極大的限制。因此研究開發(fā)可見光激發(fā)的高效率光催化劑就成為當前二氧化鈦光催化劑研究中最重要的內(nèi)容之一。本文采用機械球磨法，無機水解法等方法制備摻雜TiO2；并利用X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、光電子能譜、熱重差熱法、紫外吸收光譜等多種分析手段對樣品的晶型、形貌、化學成分、

2、熱處理溫度和光學性能進行了分析和表征。結(jié)果表明：
　　 1.采用機械球磨法制備摻氮P25粉體：在制備摻雜P25過程中，氯化銨的摻雜量為10％（摩爾），機械球磨速度為350rad/min，球磨時間為3.5h，熱處理溫度500℃，保溫時間為5h，后續(xù)再經(jīng)過球磨處理得到的樣品具有良好的光催化性能。從球磨轉(zhuǎn)速，氮源，是否再次球磨三個因素考慮，可以得出提高球磨轉(zhuǎn)數(shù)，可以改變樣品的晶相組成，隨著轉(zhuǎn)數(shù)越來越快，金紅石含量越來越高；氮源的變化并

3、不會對樣品的組分產(chǎn)生影響；第一次球磨能使無定型轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦，使銳鈦礦含量增加，而后續(xù)再次球磨則能使一部分銳鈦礦轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石。
　　 2.采用四氯化鈦水解法-球磨法制備摻雜銳鈦礦粉體：在制備摻雜銳鈦礦過程中，不論以氯化銨為氮源還是以硫酸銨為氮源所制備得到的樣品粉體，在拓寬光吸收波長范圍都呈現(xiàn)出比較好的效果；摻雜鐵離子的樣品比摻雜亞鐵離子的樣品在光學性能方面具有比較好的成效。
　　 3.采用四氯化鈦水解法-球磨法制備摻雜金紅

4、石粉體：在制備摻雜金紅石過程中，尿素的摻雜量為12％（摩爾），球磨轉(zhuǎn)速為450rad/min，球磨時間為3.5h，熱處理為從室溫升溫到150℃保溫1小時，再升溫到300℃保溫1小時所得到的樣品具有較佳的光性能。同樣，雙摻雜過程中，三氯化鐵的摻雜量為0.5％（摩爾）和氯化銨的摻雜量為（1:12）的樣品具有比較好的拓寬光吸收效果比較好。在甲醇溶液中，循環(huán)伏安表明500度熱處理溶液摻鐵0.1％金紅石樣品的電催化活性優(yōu)于400度和600度樣品；