發(fā)布時(shí)間：2018-01-19 19:47

  本文關(guān)鍵詞： Ti-Al 光催化 多孔材料 水熱晶化法:溶劑熱晶化法　出處：《沈陽理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著對(duì)光催化材料研究的深入,不同類型的多孔材料越來越受到科研人員的重視。文獻(xiàn)中對(duì)Ti-Al多孔材料的研究較少。本文采用水熱反應(yīng)法和溶劑熱反應(yīng)法制備Ti-Al多孔材料。通過改變制備條件研究其物理化學(xué)性質(zhì)及光催化性能的變化。(1)以CTAB(H2O)為模板劑,制備Ti-Al多孔光催化材料。本實(shí)驗(yàn)中,Ti-Al多孔光催化材料的最佳制備條件為:n(Ti)/n(Al)=10:1;n(Ti)/n(CTAB)=10:1;550oC下煅燒6 h;水熱晶化時(shí)間為45 h。由表征分析結(jié)果可知,制備的所有樣品均為銳鈦礦型Ti O2結(jié)構(gòu),顆粒大小約為0.5μm-10μm。隨著鋁含量的增加,比表面積先增大后減小,n(Ti)/n(Al)=10:1時(shí),比表面積最大,為115.9 m2/g;隨著CTAB含量的增加,樣品的平均孔徑先增大后減小,且在n(Ti)/n(CTAB)=10:1時(shí),平均孔徑最大,為24.6 nm;煅燒溫度的升高促進(jìn)了晶胞膨脹,使晶胞體積逐漸增大,比表面積隨之變小;水熱晶化時(shí)間的增長有利于樣品結(jié)晶度的提高,但是過長的水熱晶化時(shí)間又會(huì)抑制樣品晶粒尺寸的生長。由FT-IR分析結(jié)果可知,制備的樣品中均有Ti-O鍵與Al-O鍵存在。1Al-10Ti O2(1/10 CTABwater)樣品的晶粒尺寸為11.0 nm,比表面積為115.9 m2/g,平均孔徑為24.6 nm。1Al-10Ti O2(1/10 CTABwater)樣品對(duì)活性艷紅X-3B的吸附率為20.8%,紫外光照30 min的光催化降解率為47.0%,總脫色率為67.8%。(2)以CTAB(乙醇)為模板劑,制備Ti-Al多孔光催化材料。本實(shí)驗(yàn)中,Ti-Al多孔光催化材料的最佳制備條件為:n(Ti)/n(Al)=10:1;n(Ti)/n(CTAB)=10:1;600oC下煅燒6 h;溶劑熱晶化時(shí)間為45 h。由表征分析可知,制備所有的樣品均為銳鈦礦型Ti O2結(jié)構(gòu),顆粒大小均在1μm-10μm之間。隨著鋁含量的增加,樣品的比表面積先增大后減小,n(Ti)/n(Al)=10:1時(shí),比表面積最大,為134.9 m2/g;隨著CTAB量的增加,樣品的晶粒尺寸先增大后減小,n(Ti)/n(CTAB)=10:1時(shí),晶粒尺寸最大,為14.4 nm;煅燒溫度的升高促進(jìn)了晶胞膨脹,使晶胞體積逐漸增大。由FT-IR分析結(jié)果可知,制備的樣品中均有Ti-O鍵與Al-O鍵存在。1Al-10Ti O2(1/10 CTABethanol)樣品的晶粒尺寸為14.4 nm,比表面積為134.9 m2/g,平均孔徑為14.8 nm。1Al-10Ti O2(1/10 CTABethanol)樣品對(duì)活性艷紅X-3B的吸附率為18.6%,紫外光照30 min的光催化降解率為37.9%,總脫色率為56.5%。(3)以TBAOH為模板劑,制備Ti-Al多孔光催化材料。本實(shí)驗(yàn)中,Ti-Al多孔光催化材料的最佳制備條件為:n(Ti)/n(Al)=10:1;n(Ti)/n(TBAOH)=15:1;650oC下煅燒6 h;溶劑熱晶化時(shí)間為45 h。由表征分析可知,制備的所有樣品均為銳鈦礦型Ti O2結(jié)構(gòu),顆粒大小均在0.5μm-12μm之間。隨著鋁含量的增多,樣品的比表面積逐漸增大,當(dāng)鋁含量達(dá)到飽和狀態(tài)后,樣品的比表面積又逐漸減小,n(Ti)/n(Al)=10:1時(shí),比表面積最大,為92.8 m2/g;隨著TBAOH量的增加,平均孔徑先增大后減小,n(Ti)/n(TBAOH)=15:1時(shí),平均孔徑最大,為27.5 nm;煅燒溫度的升高促進(jìn)了晶胞膨脹,使晶胞體積逐漸增大,晶粒尺寸也逐漸增大;溶劑熱晶化時(shí)間并不是越長越好,當(dāng)溶劑熱晶化時(shí)間過長時(shí),樣品的比表面積和平均孔徑會(huì)逐漸減小,不利于多孔材料的制備。各樣品的FT-IR譜圖中均出現(xiàn)了Ti-O鍵和Al-O鍵的衍射峰。1Al-10Ti O2(1/15 TBAOH)樣品的晶粒尺寸為10.2 nm,比表面積為92.8 m2/g,平均孔徑為27.5 nm。1Al-10Ti O2(1/15 TBAOH)樣品對(duì)活性艷紅X-3B的吸附率為18.0%,紫外光照30 min的光催化降解率為39.6%,總脫色率為57.6%。
[Abstract]:With the study of photocatalytic materials , different types of porous materials have attracted more and more attention from researchers . The research of Ti - Al porous materials has been studied in the literature . In this paper , Ti - Al porous materials are prepared by hydrothermal reaction and solvation reaction . The physical and chemical properties and photocatalytic properties of Ti - Al porous materials are studied by changing the preparation conditions . The optimum preparation conditions of Ti - Al porous photocatalytic materials were : n ( Ti ) / n ( Al ) = 10 : 1 ; n ( Ti ) / n ( CTAB ) = 10 : 1 ; calcination at 550 oC for 6 h ; The optimum preparation conditions of Ti - Al porous photocatalytic materials were : n ( Ti ) / n ( Al ) = 10 : 1 ; n ( Ti ) / n ( CTAB ) = 10 : 1 ; calcination at 600 oC for 6 h ; The optimum preparation conditions of Ti - Al porous photocatalytic materials are : n ( Ti ) / n ( Al ) = 10 : 1 ; n ( Ti ) / n ( TBAOH ) = 15 : 1 ; 650 oC for 6 h ; The total decolorization rate was 57.6 % .

【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ426;X703

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 李莉娟;孫鳳久;樓丹花;王闖;;納米氧化鋁的晶型及粒度對(duì)其紅外光譜的影響[J];功能材料;2007年03期

2 羅凡,葉南圣,吳峰,肖玫;還原鐵粉/紫外光體系對(duì)活性艷紅X-3B溶液的脫色[J];環(huán)境污染與防治;1999年05期

3 唐玉朝,胡春,王怡中;TiO_2光催化反應(yīng)機(jī)理及動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展[J];化學(xué)進(jìn)展;2002年03期

4 黃世英;張莉艷;;微孔分子篩的合成研究[J];科技信息;2008年29期

，

本文編號(hào)：1445332