納米TiO-,2-及復合納米晶材料的制備和光催化性能研究.pdf

1、本文采用高分子凝膠法和Ag2CO3法分別制備了納米TiO2，Ag/TiO2，ZnFe2O4/TiO2。對所制得的粉體用X射線衍射分析得其相組成，透射電鏡得產品的形貌及粒度分布，高壓汞燈和太陽光照射降解次甲基藍溶液，對其光催化活性進行分析。實驗結果表明： (1)以三氯化鈦為原料，丙烯酰胺為單體，N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺為網絡劑，采用高分子凝膠法制得納米TiO2粉體。其最佳制備條件是三氯化鈦用量是5ml，硝酸用量是0.1ml，單體

2、與網絡劑的質量比為5:2，最佳燒結溫度是500℃。得到的粉體平均粒徑約為35nm。水溶液中次甲基藍在TiO2半導體光催化的條件下，能迅速分解。在高壓汞燈下降解3h后，降解率能達到65％。說明其有較強的光催化性能。 (2)以三氯化鈦，硝酸銀，碳酸鈉為原料，丙烯酰胺為單體，N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺為網絡劑，采用高分子凝膠法和Ag2CO3法制備了納米Ag/TiO2粉體。最佳燒結溫度是550℃，沉積了貴金屬Ag的TiO2納米粉的光催化

3、活性得到了提高。Ag的最佳摻雜量為1.0％。制備出來的粉體平均粒徑約為38nm，在高壓汞燈下降解3h后，降解率能達到80％。以太陽光為光源時，最佳光照條件下降解1.5h后，光降解率已經達到了100％，明顯高于以高壓汞燈為光源的光降解率。另外，降解5次之后的粉體的降解率和第一次降解的幾乎一樣，說明粉體可以重復利用。 (3)以三氯化鈦，硝酸鐵，硝酸鋅為原料，丙烯酰胺為單體，N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺為網絡劑，采用高分子凝膠法制備了納

4、米ZnFe2O4/TiO2粉體，摻雜ZnFe2O4使TiO2的光催化性能得到很大的改善。同樣可以得出其最佳摻雜量是2％。最佳燒結溫度是500℃，此時粉體的平均粒徑為約22nm。在高壓汞燈下降解3h后，光降解率達到了85％，以太陽光為光源時，最佳條件下降解1h后，光降解率已經達到了100％。 (4)比較優(yōu)化條件下制備的TiO2納米粉體，Ag/TiO2納米粉體和ZnFe2O4/TiO2納米粉體光催化降解性能，在同一條件下降解時后兩者