2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、TiO2,作為一種N型半導體,因其獨特的電子和光學特性,在光催化、光致/電致變色、傳感器、太陽能電池、自清潔玻璃等領域有廣闊的應用前景。在光催化領域中,二氧化鈦以其生物化學惰性、無毒、化學穩(wěn)定性等特點,被廣泛應用于降解各種污染物及凈化環(huán)境。介孔TiO2,由于具有較高的比表面積、發(fā)達的孔道結(jié)構(gòu)等特點,更適用于催化領域。但純的TiO2的光催化性能不足以滿足工業(yè)化應用,因此各國研究者對TiO2基材料進行了改性研究,以改善其光催化性能。本文主要

2、以軟模板與硬模板方法合成大比表面積的介孔TiO2材料,以金屬離子摻雜對介孔TiO2材料進行改性,對介孔TiO2材料光催化的性能與相關理論機制進行了系統(tǒng)研究,為TiO2基材料作為光催化劑在實際生產(chǎn)中的應用打下了基礎。本文主要研究內(nèi)容如下:
   1.使用軟模板法,以P123為模板劑、鈦酸四丁酯為鈦的前驅(qū)體、磷酸鎢為鎢的前驅(qū)體合成介孔TiO2和W摻雜TiO2。研究焙燒溫度對TiO2的晶型和介孔結(jié)構(gòu)的影響,確定合適的焙燒溫度為550℃

3、,制備的TiO2具有良好的銳鈦礦型和蠕蟲狀的介孔結(jié)構(gòu),溫度過高產(chǎn)生金紅石相并且孔道發(fā)生坍塌。通過XRD、SEM、TEM、UV-vis等表征手段對其結(jié)構(gòu)和光催化性能進行分析,實驗表明,W的摻雜引入了新的雜質(zhì)能級,減小了光生電子-空穴的復合幾率,從而改善介孔TiO2的光催化性能,5%W-TiO2光催化活性最高,70min可以降解約80%的亞甲基藍。
   2.使用硬模板法,以SBA-15作為模板劑合成介孔TiO2和W摻雜TiO2。研

4、究表明,氫氧化鈦合成的鈦鹽與HCl、HNO3兩種不同的酸分別反應可分別得到銳鈦礦型TiO2、金紅石型TiO2。通過XRD、SEM、TEM、BET、XPS、UV-vis等表征手段對材料的微觀結(jié)構(gòu)進行了分析研究。與軟模板法相比,硬模板法制備的介孔TiO2的孔道結(jié)構(gòu)更為有序,制備出的5%W-TiO2樣品70min可以降解約95%的亞甲基藍,比軟模板法制備出的樣品光催化效率高,說明介孔孔道結(jié)構(gòu)越有序,越有利于光催化。
   3.以SBA

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