復(fù)合二氧化鈦納米材料的制備及性能研究.pdf

1、納米TiO2具有催化活性高,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無毒,能降解有毒有害的污染物等特點,在近幾十年得到人們的重視而獲得廣泛關(guān)注,在生產(chǎn)生活中具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　 制備TiO2有很多種方法,主要有溶膠.凝膠法,水熱合成法,微乳法,液相沉積法,化學(xué)氣相沉積法等。我們主要采用溶膠-凝膠法制備納米TiO2;研究不同的條件,不同的前驅(qū)物情況下制備納米TiO2;并對其進(jìn)行摻雜改性,探討各種納米TiO2的光催化性能,以及其應(yīng)用條件。由于TiO2禁

2、帶寬度為3.2eV,使得其僅能吸收太陽光中的紫外光,而紫外光僅占太陽光中4-6％,限制了納米TiO2在光催化中的應(yīng)用。有人為了提高TiO2在可見光區(qū)的光催化效率進(jìn)行了大量的努力,包括對TiO2進(jìn)行各種摻雜和修飾,如金屬/非金屬摻雜、貴金屬沉積、窄帶半導(dǎo)體復(fù)合物修飾等。
　　 本文主要進(jìn)行了以下三方面的工作:
　　 (1)采用溶膠-凝膠法制備納米錳摻雜的二氧化鈦薄膜,以玻璃纖維布為載體,用填涂法制備納米二氧化鈦薄膜,探討制

3、備催化劑時不同煅燒溫度對納米二氧化鈦薄膜的光催化性能的影響;并用掃描電鏡(FE-SEM)、X-射線衍射儀(XRD)、X-射線光電子能譜儀(EDX)等方法對材料進(jìn)行了表征,實驗結(jié)果表明,煅燒溫度可以改變晶型結(jié)構(gòu),450℃煅燒產(chǎn)品幾乎為銳鈦礦,光催化效果最好;在驗證納米二氧化鈦薄膜的可重復(fù)性使用時,第一次使用能使有機(jī)物得到較好的降解,而重復(fù)使用后,納米二氧化鈦薄膜的降解率有所降低。
　　 (2)采用溶膠-凝膠法,以鈦酸丁酯為原料制備

4、了納米TiO2,探討了催化劑制備條件;并對催化劑粉體進(jìn)行了摻Mo的修飾,研究不同(摻雜和不慘雜)催化劑的光催化性能。試驗結(jié)果表明:水用乙醇稀釋才能制出理想的溶膠,凝膠產(chǎn)生的最佳酸度為pH2-3,乙醇與鈦酸丁酯的摩爾比為5/3,水浴溫度35-40℃之間最佳,產(chǎn)品煅燒溫度在600℃-700℃,產(chǎn)品光催化效果最好。當(dāng)鉬以鉬酸銨的形式溶解于二氧化鈦溶膠中,制備的含Mo的復(fù)合材料,具有光催化活性,但純納米TiO2的光催化效果更好。