自組裝制備碘離子摻雜二氧化鈦薄膜及光催化活性研究.pdf

1、目前使用的催化劑中，TiO2具有：①良好化學(xué)穩(wěn)定性，②較高的光催化活性，③無毒和④耐光化學(xué)腐蝕的特點(diǎn)，備受青睞，采用多種方法對(duì)二氧化鈦進(jìn)行摻雜改性，進(jìn)而提高其降解有機(jī)物的催化活性，是當(dāng)前環(huán)境材料研究的熱門課題之一。
　　 本文研究了低溫液相系統(tǒng)中，以石英玻璃片為基底，采用自組裝單層膜(SAMs)，以碘酸鉀為摻雜劑制備出碘離子摻雜二氧化鈦薄膜。并以甲基橙水溶液作為目標(biāo)物，考察了不同的實(shí)驗(yàn)條件下，碘離子摻雜二氧化鈦薄膜的光催化活性影

2、響主要因素。論文的主要研究進(jìn)展如下：
　　 1)在室溫、pH為2.0的條件下，水浴處理4小時(shí)，得到-SH為外側(cè)功能團(tuán)的SAMs，通過自組裝方法制備了碘離子摻雜二氧化鈦薄膜。
　　 2)采用多種分析方法進(jìn)行表征。透射電鏡對(duì)該薄膜進(jìn)行了物相及晶粒結(jié)構(gòu)的分析。表明碘離子摻雜二氧化鈦薄膜由顆粒狀納米晶相組成，粒徑為5.10nm，并且具有良好的結(jié)晶效果。拉曼光譜分析進(jìn)一步表明薄膜主要為金紅石和銳鈦礦混合型，熒光發(fā)射光譜觀察碘離子摻

3、雜二氧化鈦對(duì)可見光也有較明顯的響應(yīng)，在450nm-500nm處有很強(qiáng)的熒光發(fā)射峰。
　　 3)以甲基橙水溶液為目標(biāo)物，研究了碘離子摻雜二氧化鈦薄膜的活性與光源能量、有無加入H2O2、目標(biāo)物濃度、摻雜比例等因素的影響關(guān)系。結(jié)果表明，碘離子摻雜TiO2的光催化活性均有提高；碘離子含量為2mol/L時(shí)效果最好。
　　 4)在紫外光照射3h和可見光照射5h，甲基橙的降解率分別達(dá)到99.5％和98％。在可見光照下，添加H2O2催化