鈦酸納米管為前驅(qū)體水熱制備高光催化活性TiO2.pdf

1、光催化劑TiO2由于價廉、性能高以及安全性,在大氣/水污染凈化治理等環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣,愈發(fā)受到重視。從Kasuga等報道了關(guān)于水熱法合成鈦酸納米管以來,大比表面積和高孔體積的鈦酸納米管,由于具有獨特的微結(jié)構(gòu)而成為有前景的研究領(lǐng)域。然而鈦酸納米管結(jié)晶度很低,沒有光催化活性。因此,利用鈦酸納米管為前驅(qū)體制備高光催化活性的TiO2成為近年光催化領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和熱點。本文以制備高光催化活性TiO2為目的,以鈦酸為前驅(qū)體,采用水熱法合成F摻雜和

2、La、F共摻雜2種體系光催化劑,光催化活性均優(yōu)于P25。通過粉末X射線衍射、掃描電鏡、紅外光譜、光電子能譜、紫外-可見漫反射光譜以及光催化降解甲基橙溶液進行結(jié)構(gòu)、性能表征。本文主要工作如下:
　　 1、以鈦酸納米管為前驅(qū)體,通過水熱法,利用H2O、HNO3、KBF4以及HNO3+KBF4的四種水熱媒介溶液,制備高結(jié)晶度高光催化活性的TiO2。分析了不同水熱媒介對結(jié)晶度和光催化活性的影響,探討了HNO3+KBF4水熱媒介性能最優(yōu)的

3、原因。結(jié)果表明,HNO3+KBF4水熱媒介,增大了TiO2表面羥基基團含量,得到的TiO2光催化活性最高,是P25的2.4倍。
　　 2、以鈦酸納米管為前驅(qū)體,在HNO3+KBF4溶液中,140～220℃低溫下,成功制備了高結(jié)晶度高光催化活性的F-TiO2。結(jié)果顯示,隨著水熱溫度的提高,結(jié)晶度以及表面羥基含量提高,其中,180℃水熱制備的F-TiO2,表面羥基含量大,呈現(xiàn)高光催化活性,是P25的2.4倍。因此,水熱最佳溫度為18