在環(huán)境凈化方面擁有高度的光催化活性,Ti02 一直是光催化研究熱門(mén)材料。然而,由于Ti02自身較大的帶隙能量（Ebg>3.2eV）,需要紫外光激發(fā)才能產(chǎn)生光催化活性,所以太陽(yáng)光的可見(jiàn)光區(qū)域或室內(nèi)光不能被用作Ti02光催化反應(yīng)的光源。將Ti02進(jìn)行氫化處理得到的黑色Ti02雖然近幾年才被作為光催化材料研究,但可以充分吸收利用太陽(yáng)光和室內(nèi)光的性質(zhì)使得黑色Ti02成為了研究者關(guān)注的熱點(diǎn)課題。綜合分析相關(guān)黑色Ti02的文獻(xiàn)報(bào)告,顆粒表面Ti3+的含量及其分布對(duì)黑色Ti02可見(jiàn)光光催化活性的影響成為了本方向的重點(diǎn)研究課題。本文利用多種制備方法,用以制備出表面Ti3+的含量和分布可控的黑色Ti02顆粒樣品。利用XRD,XPS,SEM,HR-TEM,BET,UV-vis等測(cè)試方法對(duì)黑色Ti02顆粒樣品的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析。并通過(guò)異丙醇的光催化分解反應(yīng)分析了其可見(jiàn)光照射下的光催化活性。本研究的目標(biāo)為通過(guò)控制變量法分析總結(jié)出表面Ti3+的含量和分布對(duì)黑色Ti02的可見(jiàn)光光催化活性的影響,最后利用研究結(jié)果設(shè)計(jì)并制備出了具有高光催化活性的黑色Ti02材料。研究工作主要為以下三個(gè)部分:（1）以TiH2... 

【文章來(lái)源】：揚(yáng)州大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１．光催化反應(yīng)時(shí)Ｔｉ０２內(nèi)部激發(fā)電子的轉(zhuǎn)移［４２］??

而Ｗａｎｇ教授的研宄結(jié)果［８４］給出了黑色Ｔｉ０２可見(jiàn)光響應(yīng)的另一種可能的原理。在??他的研究中，發(fā)現(xiàn)氫化處理后黑色Ｔｉ０２的價(jià)帶位置沒(méi)有改變。與此同時(shí)，他注意到黑??色丁丨０２表面存在大量的氧空位，如圖１－３所示。??〇ｖ??７?１１?［邊?ｇ?□?１２??９?４＞／?＼〇３！?／??＃■，?ｅ?參、，４麵．??１２＇Ｊｆｔｉｉｇｚ?ｎｉｉｌｒ?ｓ，ｉＰ７＇６??圖１－３．黑色Ｔｉ０２表面產(chǎn)生的氧空位［８４］??因此，他推測(cè)氧空位的電子捕獲效應(yīng)也會(huì)導(dǎo)致黑色Ｔｉ０２的可見(jiàn)光響應(yīng)。氧空位的電位??位于Ｔｉ０２的價(jià)帶和導(dǎo)帶之間，因此可見(jiàn)光的能量雖然不足以將電子激發(fā)至導(dǎo)帶，但足??以使得氧空位捕獲電子（ｍｉｄ－ｇａｐ?ｔｒａｐ），從而間接將電子激發(fā)至導(dǎo)帶。電子被激發(fā)至氧??空位和導(dǎo)帶，同時(shí)價(jià)帶上留下了空穴，使得黑色Ｔｉ０２可以應(yīng)答可見(jiàn)光并催化氧化還原??反應(yīng)。??１．?３光催化劑黑色Ｔｉ０２的研究方向??１．３．?１現(xiàn)有對(duì)光催化劑黑色Ｔｉ０２的氫氣還原法制備??從原理上來(lái)說(shuō)，氫化處理丁丨０２是一種直接簡(jiǎn)單的黑色Ｔｉ０２制備方法。在一定的處??理環(huán)境下

過(guò)水熱法將原料四異丙氧基鈦制備成純金紅石相的Ｔｉ０２顆粒。之后，將純金紅石相的??Ｔｉ〇２顆粒置于壓力為２０．０ｂａｒ，氣氛為純１１２，溫度為２００°Ｃ的處理環(huán)境中進(jìn)行反應(yīng)，５??天后得到黑色Ｔｉ〇２顆粒。按照實(shí)驗(yàn)預(yù)期，如圖１－４所示，??Ａ?《如?Ｂｒ?浐１，?［ｅ?Ｆｘ??ＩＨＩＩＩｊ?ｉ?Ｉ?？?ｉ?＼ｊｂ）??＊°＊°＊?Ｅｖ?〇?Ｉ?（ａ）．??５?１?７５０?９５０?１１５０??５ｎｍ?＇?§?卜、＾ｉａＣｋＴｉ〇２??圖１－４．氫化處理后得到的黑色丁�。埃矘悠罚ǎ粒┖谏珎儯埃矘悠返哪軒茰y(cè)，（Ｂ）黑色１１０２樣品的顏??色變化，（Ｃ）氫化處理前的ＨＲ－ＴＥＭ，?（Ｄ）氫化處理后黑色Ｔｉ０２樣品的ＨＲ－ＴＥＭ，?（Ｅ）黒色ＴｉＯｚ??樣品吸收光譜［９１］??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3119589