發(fā)布時(shí)間：2017-03-25 02:11

  本文關(guān)鍵詞：二氧化鈦溶膠—凝膠制備及光催化性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文制備了醇體系和水體系兩種二氧化鈦(TiO_2)溶膠。用醇體系的溶膠制備了穩(wěn)定性好、有較高光催化活性的TiO_2薄膜;用水體系的溶膠在低溫下制備了有光催化活性的TiO_2膜。具體研究內(nèi)容如下: (1) 以鈦酸丁酯為前軀體,異丙醇為溶劑,乙酰丙酮為鰲合劑,硝酸為催化劑制備了醇體系的溶膠,用浸漬提拉法制備了TiO_2薄膜。 考察了加水量,焙燒溫度,鍍膜次數(shù)等條件對TiO_2膜光催化降解甲醛溶液的影響。結(jié)果表明,用r=6(r為水與鈦酸丁酯的摩爾比)的溶膠,鍍膜5次,在450℃焙燒1h有較好的光催化活性。利用掃描電鏡(SEM),X-射線衍射分析(XRD),熱重(TG)分析等表征手段,考察了加水量對TiO_2性能的影響。從SEM來看,用r=6的溶膠制備的TiO_2薄膜表面較粗糙一些。干凝膠的TG分析表明,r=6的比r=2的更容易脫除有機(jī)物和水分。XRD結(jié)果表明,r=6比r=2樣品由銳鈦礦向金紅石相轉(zhuǎn)變溫度要高出60℃左右。 在自然光(太陽光)照射下,考察了TiO_2薄膜的光催化活性。制備的TiO_2光催化活性高于Degussa P_(25),且穩(wěn)定性好,可重復(fù)多次使用。具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 (2) 以鈦酸丁酯為前軀體,水為溶劑,硝酸、醋酸為催化劑,在低溫(40℃)下制備了以水體系的溶膠。用浸漬提拉法制備了TiO_2薄膜。 用光催化分解硬酯酸來表征TiO_2薄膜的光催化活性,結(jié)果表明,制備的TiO_2薄膜不需經(jīng)過高溫處理,就有較好的光催化活性�？梢栽谒芰系炔荒透邷氐妮d載體上制備出有光催化活性的TiO_2薄膜。 改變?nèi)苣z制備溫度和酸催化劑的種類,制備了不同的溶膠,并將溶膠制成粉末,在不同的溫度下處理。結(jié)果表明,隨溶膠制備溫度的提高,樣品中金紅石相的含量越少。醋酸不僅能抑制板鈦礦相的生成,而且增加了銳鈦礦相向金紅石相轉(zhuǎn)變的溫度。
【關(guān)鍵詞】：二氧化鈦 光催化 溶膠-凝膠 低溫制備 相轉(zhuǎn)變溫度
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• 引言10-11
• 1 文獻(xiàn)綜述11-27
• 1.1 納米二氧化鈦光催化原理11-13
• 1.1.1 半導(dǎo)體和納米材料11
• 1.1.2 納米半導(dǎo)體的特殊性質(zhì)11-12
• 1.1.3 納米二氧化鈦(TiO_2)的光催化原理12-13
• 1.2 納米TiO_2薄膜的制備方法13-15
• 1.2.1 液相法14
• 1.2.2 化學(xué)氣相沉積制備方法14-15
• 1.2.3 物理氣相沉積制備方法15
• 1.2.4 電化學(xué)制備方法15
• 1.2.5 噴霧熱分解制備方法15
• 1.2.6 自組裝制備方法15
• 1.3 溶膠-凝膠法簡介15-22
• 1.3.1 Sol-gel法基本原理15-17
• 1.3.2 Sol-gel法的優(yōu)缺點(diǎn)17-18
• 1.3.3 溶膠-凝膠過程的主要反應(yīng)18
• 1.3.4 溶膠-凝膠的影響因素18-22
• 1.4 影響二氧化鈦光催化活性的因素22-25
• 1.4.1 表面羥基含量22-23
• 1.4.2 膜的厚度及孔徑23
• 1.4.3 晶型23-24
• 1.4.4 基片24
• 1.4.5 摻雜其它物質(zhì)24-25
• 1.4.6 光強(qiáng)25
• 1.5 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢25-26
• 1.6 課題意義及研究內(nèi)容26-27
• 2 實(shí)驗(yàn)部分27-34
• 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及主要儀器設(shè)備27-28
• 2.2 玻璃片的清洗28
• 2.3 醇體系溶膠配制及薄膜制備28-30
• 2.4 水體系溶膠的配制及薄膜的制備30-31
• 2.5 TiO_2薄膜的光催化活性評價(jià)方法31-34
• 2.5.1 光催化降解甲醛溶液31-32
• 2.5.2 光催化分解降解甲基藍(lán)溶液32
• 2.5.3 光催化分解硬酯酸32-34
• 3 表征分析手段34-37
• 3.1 掃描電鏡(SEM)分析34
• 3.2 透射電鏡(TEM)分析34
• 3.3 紅外光譜(FT-IR)分析34-35
• 3.4 熱重(TG)分析35
• 3.5 X-射線衍射(XRD)分析35-37
• 4 結(jié)果與討論37-61
• 4.1 用醇體系溶膠制備TiO_2薄膜工藝優(yōu)化37-41
• 4.1.1 煅燒溫度對薄膜催化活性的影響37-38
• 4.1.2 煅燒時(shí)間對薄膜催化活性的影響38-39
• 4.1.3 鍍膜次數(shù)對光催化降解甲醛活性的影響39-40
• 4.1.4 加水量對TiO_2膜光催化活性的影響40-41
• 4.1.5 小結(jié)41
• 4.2 醇體系溶膠中加水量對TiO_2性能影響41-47
• 4.2.1 加水量對TiO_2光催化膜表面粒徑大小的影響42-43
• 4.2.2 加水量對TiO_2光催化膜表面形貌的影響43-44
• 4.2.3 不同加水量的干凝膠的熱重分析44-45
• 4.2.4 加水量對TiO_2相轉(zhuǎn)變溫度的影響45-47
• 4.2.5 小結(jié)47
• 4.3 TiO_2薄膜在自然光下光催化活性的研究47-50
• 4.3.1 光催化活性的測定47-48
• 4.3.2 光催化活性的比較48-49
• 4.3.3 光催化劑的穩(wěn)定性49-50
• 4.3.4 小結(jié)50
• 4.4 納米TiO_2的低溫制備及晶相轉(zhuǎn)變研究50-61
• 4.4.1 表征與分析50-53
• 4.4.2 反應(yīng)溫度對晶相轉(zhuǎn)變的影響53-55
• 4.4.3 醋酸加入對晶相轉(zhuǎn)變的影響55-58
• 4.4.4 焙燒時(shí)間對樣品晶相轉(zhuǎn)變的影響58-59
• 4.4.5 光催化分解硬脂酸59-60
• 4.4.6 小結(jié)60-61
• 5 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 附錄A 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)居住區(qū)大氣中甲醛衛(wèi)生檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法分光光度法GB／T 16129—199566-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況69-70
• 致謝70-71
• 大連理工大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書71

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉媛;龍千明;白云鶴;呂斯濠;范洪波;;摻入SiO_2對TiO_2熱催化劑的影響[J];工業(yè)催化;2010年09期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 李娜;摻氮TiO_（2-x）N_x薄膜托槽的制備及性能研究[D];蘭州大學(xué);2011年

2 姚俊;鋇/尿素?fù)诫sTiO_2薄膜催化劑對染料光脫色的研究[D];江南大學(xué);2011年

3 陳曉慧;硫化鎘/二氧化鈦光催化去除水體無機(jī)氮的研究[D];大連理工大學(xué);2006年

4 劉媛;負(fù)載型TiO_2-SiO_2/ZrO_2的制備及熱催化分解醫(yī)療有機(jī)廢物的研究[D];華南理工大學(xué);2010年

5 艾青;木質(zhì)素基兩性表面活性劑的合成及多孔鈦材料的制備[D];東北林業(yè)大學(xué);2010年

6 徐克濤;納米二氧化鈦薄膜材料制備及光催化性能研究[D];大連理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：二氧化鈦溶膠—凝膠制備及光催化性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：266514