｛001｝面TiO2光催化劑的制備、表征及其性能研究.pdf

1、納米TiO2晶體材料作為一種性能穩(wěn)定的光催化劑，其物理化學(xué)性質(zhì)在很大程度上取決于表面的原子排布和電子結(jié)構(gòu)，因此暴露晶面對(duì)光催化活性的影響引起了廣大基礎(chǔ)和技術(shù)領(lǐng)域?qū)W者的研究興趣。然而{001}高能晶面的可控液相合成通常借助高毒性、高腐蝕性的HF作為形貌調(diào)控劑，且采用水熱處理，增加了制備過(guò)程的危險(xiǎn)性和成本投入;再者高活性面組裝結(jié)構(gòu)及其光催化活性方面的研究還處于初步階段，有待補(bǔ)充和完善。因此本論文結(jié)合綠色、溫和的液相沉淀法和簡(jiǎn)便的固相拓?fù)滢D(zhuǎn)變

2、制備了TiO2晶體顆粒，并對(duì)制備過(guò)程、TiO2微結(jié)構(gòu)及其光催化性能進(jìn)行了相關(guān)研究和探討，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)誘導(dǎo)液相沉淀法在低溫下成功合成了三氟氧鈦酸銨(NH4TiOF3)晶體，液相成分對(duì)產(chǎn)物結(jié)晶性和形貌的影響分析表明，溶劑成分是決定產(chǎn)物物相的關(guān)鍵因素，PVP含量對(duì)產(chǎn)物形貌具有調(diào)控作用;后通過(guò)簡(jiǎn)單的熱處理實(shí)現(xiàn)NH4TiOF3向TiO2的固相拓?fù)滢D(zhuǎn)化，并借助熱重、傅里葉變換紅外光譜、X射線衍

3、射、掃描電鏡和光學(xué)性能表征對(duì)轉(zhuǎn)化前后產(chǎn)物做了較詳盡的分析。
　　2.對(duì)添加PVP溶液濃度為15 mg mL-1時(shí)所得的八邊形NH4TiOF3和TiO2微米片微觀結(jié)構(gòu)的電鏡觀察結(jié)果顯示，前者或以疏松層片狀存在，或融合為高度有序的介晶;后者表現(xiàn)為介觀晶體的特征，由納米片（具有{001}表面）亞單元在結(jié)晶學(xué)上有序組裝而成。結(jié)合前期一系列分析結(jié)果，初步探討了TiO2微米片的形成機(jī)理（以及其前驅(qū)體的液相沉淀過(guò)程）。
　　3.以亞甲基藍(lán)