二氧化鈦復合納米結(jié)構(gòu)的光催化性能研究.pdf

1、第一章，本章我們首先對光催化技術(shù)做了簡要概述；然后對光催化進程中所需的光催化材料做了介紹，隨后介紹了二氧化鈦作為光催化劑的催化特性和原理，之后針對這些特性的優(yōu)缺點介紹了一些改性方法，利用其它材料與TiO2進行復合作為其中一種重要的改性方法被重點闡述；最后簡述了本論文工作的設(shè)想和研究意義。
　　第二章，通過水熱法制備了TiO2/SrTiO3復合材料光催化劑，并通過XRD、UV-Vis吸收光譜、TEM、XPS等方法對樣品進行表征。之后

2、通過光催化降解亞甲基藍溶液（MB）來比較其光催化性能。結(jié)果顯示所合成樣品中TiO2均表現(xiàn)為銳鈦礦結(jié)構(gòu)，紫外-可見吸收光譜圖顯示，復合后樣品的吸收強度均有所增強，且吸收帶邊有少許紅移。XPS進一步證明了復合樣品中SrTiO3的存在，說明我們已經(jīng)成功實現(xiàn)SrTiO3與TiO2的復合。TEM中出現(xiàn)的TiO2與SrTiO3的明顯晶格界面再次從側(cè)面證明了我們已成功合成了TiO2/SrTiO3復合材料。隨著SrTiO3復合量的增加，復合樣品的光催化

3、性能呈先增強后減弱的趨勢，在SrTiO3復合量為3％時光催化效果為最佳。我們對鈦酸鍶引入后TiO2復合材料光催化性能的變化及機制進行了詳細討論。
　　第三章，通過水熱法合成出了TiO2/BaTiO3復合材料光催化劑。通過XRD、XPS、紫外-可見吸收光譜、TEM對樣品進行表征，并通過降解MB溶液評估其光催化性能。XRD結(jié)果表明，復合后的樣品TiO2均表現(xiàn)為銳鈦礦相，且呈納米管結(jié)構(gòu)，BaTiO3以納米顆粒的形式附著在TiO2納米管上

4、，HRTEM結(jié)果顯示二者間有明顯的晶界；復合后材料的吸收帶邊未表現(xiàn)出明顯變化，吸收強度隨復合量的不同有少許改變。隨BaTiO3復合含量的增加，復合材料的光催化性能呈現(xiàn)出先增強后減弱的趨勢，其中又以復合量為10%時光催化效果最好。
　　第四章，采用水熱法制備出TiO2/氧化石墨烯復合材料。并通過XRD、紫外-可見近紅外分光光度計、透射電子顯微鏡(TEM)、拉曼光譜對復合樣品進行表征，隨后研究其光催化降解亞甲基藍溶液的性能。XRD結(jié)果

5、表明所合成樣品TiO2均表現(xiàn)為銳鈦礦相；復合后樣品光吸收性能沒有明顯變化；TEM圖譜顯示TiO2納米管長度主要分布在100-200 nm范圍內(nèi)，納米管外徑約10-12 nm，內(nèi)徑約6-8 nm，且氧化石墨烯以片狀分散在二氧化鈦納米管中，部分納米管平鋪于片狀氧化石墨烯之上；由光催化降解亞甲基藍溶液的實驗得出：當氧化石墨烯復合量為2 ml時光催化效果最好，復合量過低或過高時都會使材料的活性降低；最后對復合氧化石墨烯后材料光催化性能提升的原因