基于板鈦礦TiO2的納米復合材料的制備及其光催化性能研究.pdf

1、納米二氧化鈦由于其具有高活性、穩(wěn)定性、無毒性以及價格便宜等優(yōu)點，一直是光催化研究領域的熱點材料。其中銳鈦礦相和金紅石相因穩(wěn)定性高，易合成，受到了廣泛的研究，而板鈦礦相由于穩(wěn)定性較差，難合成，所以限制了對它的研究。然而有文獻報道認為板鈦礦相的光催化活性可能優(yōu)于銳鈦礦相和金紅石相，所以本論文主要圍繞板鈦礦TiO2半導體材料的合成及改性進行了研究。主要結(jié)論如下:
　　(1)采用溶液化學方法合成了板鈦礦相TiO2類納米棒狀結(jié)構。通過系統(tǒng)的

2、調(diào)節(jié)制備溫度和時間，討論了板鈦礦TiO2類納米棒的生長過程。通過詳細的實驗表征及光催化性能測試發(fā)現(xiàn)，該材料具有特殊結(jié)構及光催化活性。并且我們還研究了鈦源的不同溶解方式以及溶劑的極性對板鈦礦TiO2的形成及光催化性能的影響。
　　(2)采用水熱-煅燒法首次成功的合成了Cu摻雜的板鈦礦TiO2納米材料。通過對不同過渡金屬(Fe、Cd、Ni、Cu)摻雜板鈦礦TiO2的研究，發(fā)現(xiàn)無論以何種方法對板鈦礦TiO2進行Fe、Cd、Ni的摻雜都會

3、對板鈦礦相造成一定的破壞，而通過增加尿素量的水熱-煅燒法能夠合成出Cu摻雜的板鈦礦TiO2，并且在可見光下具有一定的催化活性。
　　(3)采用水熱-光照兩步法構筑了ZnO2/brookite TiO2異質(zhì)結(jié)構。首先通過水熱法合成出了具有特定裸露面的板鈦礦TiO2納米棒，然后利用納米棒{201}面的強氧化性，通過光照法沉積了寬帶隙的ZnO2半導體材料，最終得到了具有光催化活性高且穩(wěn)定性高的ZnO2/brookite TiO2異質(zhì)結(jié)光