氧化鈦基催化材料的制備及其光催化性能的研究.pdf

1、光催化是一門新興交叉學(xué)科,大致可分為能源光催化(光解水制氫)和環(huán)境光催化(光降解有機(jī)物)兩個與社會和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的主要研究領(lǐng)域。如能實現(xiàn)以太陽光為光源的高效、穩(wěn)定的光催化過程,將對解決環(huán)境污染和能源短缺等問題具有十分重要的現(xiàn)實意義。因此,光催化研究具有重要的科學(xué)價值。
　　本文從不同晶相TiO2的結(jié)構(gòu)和物化性質(zhì)入手,簡要介紹其常見的制備改性方法及TiO2在光催化分解水制氫、光降解甲基橙兩方面的反應(yīng)機(jī)理和研究現(xiàn)狀,進(jìn)而提出

2、本研究思路。
　　制備研究中以Na2O2代替NaOH和H2O2,與Ti(SO4)2溶液作用制備溶膠狀的過氧鈦酸復(fù)合物PTC,進(jìn)而對PTC這一前軀體進(jìn)行水熱處理得到樣品。采用XRD、TEM、FTIR和BET等技術(shù)對其進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,所得樣品為TiO2(B),具有較高的比表面積(98.15 m2/g)和過氧基團(tuán),對甲基橙的光降解表現(xiàn)出比P25更高的催化活性和良好的穩(wěn)定性。此制備方法,過程簡單、條件溫和。
　　光解水催化性能

3、研究中,對比表面積相近(40-50 m2/g)、晶相結(jié)構(gòu)不同的三種TiO2的光催化活性進(jìn)行了比較。在250 W高壓汞燈照射,初始濃度為0.04 mol/L草酸作犧牲劑,催化劑表面沉積0.3 wt％的Pt的條件下,光催化產(chǎn)氫活性依次為:金紅石相與銳鈦礦相組成的TiO2混晶>銳鈦礦相 TiO2晶體>金紅石相TiO2晶體?；贜a2O2的方法制得的單斜態(tài)TiO2產(chǎn)氫活性低,進(jìn)一步分析了各晶相催化活性差異的原因。
　　綜上所述,本文在改進(jìn)