

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、納米TiO2無毒、光化學性質穩(wěn)定、氧化能力強,具有很高的光催化活性。紫外光甚至可見光照射下可以降解絕大多數環(huán)境污染物,還具有廣譜滅菌性。在環(huán)境凈化方面具有廣闊的應用前景。本工作對溶膠體系中TiO2納米晶的制備和摻雜進行了研究,旨在揭示溶膠體系中TiO2納米晶的低溫制備機理,并通過摻雜拓寬其光響應范圍,提高其光催化活性。
本文首先介紹了TiO2的結構特點和光催化機理,總結了TiO2納米材料的研究進展。在此基礎上,展開了TiO
2、2基納米晶的溶膠法低溫制備的研究。用大水溶膠體系制備了TiO2納米晶、釩摻雜TiO2納米晶、Ag納米顆粒/TiO2納米晶和TiO2基納米晶薄膜。用X-Ray衍射(XRD),透射電鏡(TEM),紅外光譜(IR),X射線光電子能譜(XPS),掃描電子顯微鏡(SEM),X射線色散能譜(EDS),紫外-可見吸收光譜等分析手段研究了TiO2基納米晶的結晶行為、微觀結構、光學性能和光催化性能。主要研究內容和結果如下。
以鈦酸丁酯為鈦源
3、,采用大水體系的溶膠法在室溫下制備得到了TiO2納米晶,確定形成TiO2納米晶的參數范圍為水與鈦酸丁酯的摩爾比≥40,pH≤3。該納米晶由銳鈦礦和板鈦礦兩相組成,晶粒尺寸為5-6納米,尺寸分布均勻。對制備機理的研究表明,鈦酸丁酯的水解反應足夠快而徹底的進行,是低溫下制得TiO2納米晶的關鍵。此時,水解產物全部由無機物Ti-O-Ti或Ti—OH組成,這些無機產物通過后續(xù)的縮聚形成相互連接的[TiO6]八面體,最終形成有序的晶體結構。對得到
4、的TiO2納米晶的光催化性能的研究結果表明,其光催化活性高于商用P25(Degussa)TiO2。
以乙酰丙酮氧釩為釩源,采用溶膠法在室溫下制備得到了釩摻雜TiO2納米晶。與室溫制備的純TiO2納米晶相比,制備釩摻雜TiO2納米晶所需水量更多(水與鈦酸丁酯的摩爾比≥200)。同時,體系pH的變化對摻釩TiO2結晶行為的影響更大。得到的釩摻雜TiO2是O八面體空隙中的Ti離子被V離子取代所形成的Ti1-xVxO2固溶體。結晶
5、度隨釩含量的增加而減弱,晶粒尺寸隨著釩含量的增加不斷變小。對制備機理的研究表明,乙酰丙酮氧釩分子分解的VO2+以[VO(H2O)5-x(OH)x](2-x)+水合離子存在,陳化過程中,這些水合離子通過縮聚反應轉化成為[VO6]準八面體。[VO6]準八面體和[TiO6]八面體通過共角頂和共邊連接在一起,最終形成有序的晶體結構。釩摻雜TiO2的帶隙比純TiO2窄。在日光照射下的光降解實驗結果表明,室溫下得到的釩摻雜TiO2納米晶能響應可見光
6、,是利用日光降解甲基橙等有機物的良好光催化劑。
以硝酸銀為銀源,采用溶膠法在室溫下制備得到了Ag納米顆粒/TiO2納米晶復合材料。DEA的加入是得到銀單質納米顆粒的關鍵,其加入次序對TiO2的結晶行為有很大影響。復合材料由TiO2的銳鈦礦、板鈦礦和銀單質三相組成。復合材料中TiO2晶體粒徑幾乎不變,約為5-6納米。銀單質晶粒尺寸約為6納米。但樣品中的銀晶粒存在團聚現象。隨著銀含量的增加,團聚更加嚴重,銀顆粒變大,尺寸分布變
7、寬。得到的Ag納米顆粒/TiO2納米晶復合材料的光催化活性均比純TiO2的高。
對低溫下TiO2、釩摻雜TiO2納米晶和Ag納米顆粒/TiO2納米晶薄膜化的初步研究結果表明,將含納米晶的溶膠用旋涂法涂覆在載玻片上,經約150℃處理,可以得到附著良好的TiO2基薄膜。這些膜中均存在TiO2晶體,但結晶度較弱。同時,Ag/TiO2薄膜中還存在銀單質。TiO2,釩摻雜TiO2,Ag/TiO2納米晶薄膜在紫外和日光下的光催化性能研
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 高光催化活性二氧化鈦基納米晶的溶膠凝膠低溫制備.pdf
- 摻雜納米二氧化鈦的制備及性能研究.pdf
- 納米二氧化鈦及其摻雜薄膜的制備與性能研究.pdf
- 摻雜納米二氧化鈦的制備及其光催化性能研究.pdf
- 油溶性二氧化鈦納米顆粒的制備及其機理研究.pdf
- 納米摻雜二氧化鈦的制備及應用研究.pdf
- 畢業(yè)論文溶膠凝膠法制備納米二氧化鈦
- 溶膠-凝膠法制備稀土摻雜二氧化鈦基質納米發(fā)光材料的研究.pdf
- 二氧化鈦納米微晶的改性研究.pdf
- 溶膠-凝膠法制備二氧化鈦纖維.pdf
- 二氧化鈦納米粒的制備及其性能.pdf
- 摻雜納米二氧化鈦的制備及光催化效能研究.pdf
- 溶膠-凝膠法制備納米二氧化鈦薄膜及其光致特性研究.pdf
- 溶膠—凝膠法制備納米二氧化鈦及其光催化性能研究.pdf
- 微波輔助法二氧化鈦溶膠的制備、摻雜及光催化活性研究.pdf
- 納米二氧化鈦的低溫制備及其在織物上的應用.pdf
- 釩摻雜二氧化鈦納米管陣列的制備及其應用.pdf
- 二氧化鈦納米結構控制制備及其性能研究.pdf
- 混晶納米二氧化鈦乳液的制備及性能研究.pdf
- 二氧化鈦納米材料的制備及其改性的研究.pdf
評論
0/150
提交評論