二氧化鈦基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其光催化性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，所造成的環(huán)境問題愈發(fā)嚴(yán)重，半導(dǎo)體光催化解決水體污染技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。光催化過程原理是，當(dāng)半導(dǎo)體材料在一定的能量的光照射下時(shí)，激發(fā)出電子-空穴對(duì)，而吸附在材料表面的有機(jī)污染物則會(huì)受到電子-空穴對(duì)的影響，發(fā)生一系列的氧化還原反應(yīng)，最終有機(jī)物被降解為CO2和H2O水，達(dá)到水處理凈化的作用。二氧化鈦(TiO2)由于其較高的光催化活性、穩(wěn)定性、氧化性及環(huán)保性等優(yōu)勢(shì)而被廣泛的研究和應(yīng)用。但是TiO2較寬的禁帶寬度、較窄的光效應(yīng)范圍

2、、高幾率的電子空穴的復(fù)合降低了其光催化活性，進(jìn)而限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。同時(shí)，目前光催化技術(shù)治理環(huán)境問題也面臨諸多壁壘，例如控制成本、提高催化效率、光響應(yīng)范圍較窄、二次污染等問題。想要進(jìn)一步的提高TiO2光催化技術(shù)的應(yīng)用前景，本論文基于TiO2的復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改性以及光催化應(yīng)用的研究，旨在開發(fā)高效環(huán)保的新型復(fù)合TiO2光催化劑。
　　首先，利用凹凸棒土(ATTP)良好的吸附特性和結(jié)構(gòu)特性，通過離子吸附兩步法合成棒-粒狀的ATTP

3、/TiO2/Ag3PO4三相復(fù)合光催化劑。研究三相光催化劑在可見光照射的條件下對(duì)羅丹明B溶液的降解情況，結(jié)果顯示，三相光催化劑在光反應(yīng)20min時(shí)，已達(dá)到100％的降解率，重復(fù)利用5次后依然表現(xiàn)出較高的光催化活性。通過一系列的光譜分析也印證了三相復(fù)合光催化劑相較于其它樣品，其光譜響應(yīng)范圍也得到了一定的延伸。
　　另外，采用硬模板的制備工藝，在FTO基片上制備出不同孔徑的TiO2反蛋白石光子晶體薄膜，再在其結(jié)構(gòu)上附著一層In2O3量