TiO₂因具有化學性質穩(wěn)定,良好的生物相容性,制備工藝成熟,價格低廉以及優(yōu)異的光學特性而備受關注。但是,TiO₂是寬禁帶半導體,只能吸收紫外區(qū)域的光波,在一定程度上限制了TiO₂在現(xiàn)實中的應用。因此為了拓寬TiO₂在可見光區(qū)域的吸收范圍,將TiO₂與其他材料復合,可提高TiO₂對可見光的利用效率。TiO₂不僅可以催化降解有機染料,也可用于殺菌抗癌,在生物醫(yī)學領域具有較好的應用前景,但是其殺菌抗癌特性只限于在紫外光照射下,由于紫外光穿透能力較差,導致TiO₂的臨床應用受到限制。為解決這一問題,常用金屬納米粒子與TiO₂復合,拓寬TiO₂的近紅外光吸收范圍,達到體內(nèi)可控釋放藥物的目的。本文采用水熱法和溶膠-凝膠法將聚苯酚（PP）與TiO₂復合,制備出兩種不同形貌的PP-TiO₂復合納米粒子,拓寬了TiO₂在可... 

【文章來源】：河南大學河南省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

金紅石（a）、銳鈦礦（b）和板鈦礦（c）的多面體表征結構[21]

聚苯酚-二氧化鈦復合材料的制備及其可見光催化性能研究4價帶上的電子（e-）就會被激發(fā)到導帶上，并在電場作用下遷移到粒子表面，于是在價帶上生成電子空穴從而產(chǎn)生了具有高活性的電子/空穴對。空穴在催化體系中起氧化作用，而電子在催化體系中起還原作用。半導體的帶隙寬度越大，價帶電子激發(fā)所需要的能量越高，從而越不容易被激發(fā)。TiO2是一種常見的N型半導體材料，其VB是由O原子的2p軌道構成，CB由Ti原子3d，4s和4p軌道組成。如圖1.2所示，TiO2的光催化反應主要是通過TiO2中Ti與O之間的分子軌道相互作用來實現(xiàn)的[30]。TiO2為寬禁帶半導體，其禁帶寬度為3.2eV，因此只能被波長小于387.5nm的光激發(fā)。當TiO2受到波長小于或等于387.5nm的光線照射時，VB上的電子就會被激發(fā)到CB上，產(chǎn)生具有還原性的激發(fā)電子e-，而VB上就會因為激發(fā)電子e-的躍遷而留下一個電子空穴（h+）。因而在TiO2的表面形成一個由電子-空穴對組成的氧化-還原體系。h+和e-在電場作用下轉移到TiO2的表面，隨后在溶劑中，與反應體系的氧化-還原反應促使反應發(fā)生。圖1.2TiO2中Ti和O之間的分子軌道相互作用的示意圖[30]Fig1.2SchematicdiagramofthemolecularorbitalinteractionbetweenTiandOinTiO2[30]

第1章引言5圖1.3TiO2光催化降解有機污染物的步驟示意圖[31]Fig1.3SchematicdiagramofstepsforphotocatalyticdegradationoforganicpollutantsbyTiO2[31]TiO2的光催化反應活性還受反應動力學的影響[31]，以光催化降解有機污染物為例，如圖1.3所示，反應體系降解有機污染物的速率與TiO2的光子通量成正比，光子通量越高，激發(fā)電子e-與電子空穴h+數(shù)量越多，從而為反應體系提供更多的反應位點。其反應過程如下：TiO2+hv→h++e-h++H2O→OH+H+e-+O2→O2-O2-+OH+H++Organicpollution→CO2+H2O1.1.3二氧化鈦的制備方法目前，TiO2的合成方法有很多種，不同合成方法制備的TiO2結構和性能也有很大差別。工業(yè)生產(chǎn)TiO2的方法有兩種：硫酸法和氯化法。硫酸法是將含鈦礦物與硫酸反應，得到氧化鈦溶液，經(jīng)過水解和分離得到偏鈦酸沉淀，再對沉淀進行煅燒處理得到TiO2產(chǎn)物[32]。但是由于具有該制備法工藝復雜，廢棄物排放量大，生產(chǎn)成本高等缺點，氯化法逐步取代硫酸法成為工業(yè)生產(chǎn)TiO2的主流方法。氯化法是將鈦鐵礦、金紅石、高鈦渣等鈦源與氯氣反應生成TiCl4，再經(jīng)過精餾提純和氣相氧化，冷卻后氣固分離得到最終產(chǎn)物TiO2。該方法沒有煅燒工藝和水解工藝，因此較硫酸法環(huán)保節(jié)能且工藝簡單。但是傳

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3580871