由于Ti02具有較大的禁帶寬度,光生載流子易復合,實際應用中易團聚等制約了其廣泛的應用。本文通過水熱法合成Ti02納米粉體,探究不同水熱條件對Ti02形貌和催化性能的影響;并通過稀土金屬鑭和硅鎢酸改性Ti02,探究稀土金屬鑭和硅鎢酸改性對Ti02的晶體結(jié)構(gòu)、光譜吸收和光催化性能的影響;以甲基橙溶液降解體系評價其光催化性能,實驗結(jié)果如下:采用水熱法制備Ti02納米粉體,考察鈦酸四丁酯濃度、水熱反應時間、水熱反應溫度、去離子水用量、煅燒時間和煅燒溫度等工藝參數(shù)對合成Ti02納米粉體形貌和光催化性能的影響。結(jié)果表明:制備的TiO2為銳鈦礦型,紡錘形顆粒,長徑在50 nm左右,直徑在10～30 nm,光催化性能與P25基本一致。在此研究基礎(chǔ)上,通過水熱法制備出稀土金屬鑭摻雜改性的Ti02復合粉體材料。鑭離子的摻雜使得Ti02晶格發(fā)生畸變,平均粒徑尺寸減小,比表面積增加,Ti02的光催化性能也得到了提高。當La/Ti摩爾比值為1.25%時,甲基橙的降解率達到了95.2%。在鑭離子摻雜的基礎(chǔ)上,使用硅鎢酸對鑭離子摻雜的La-Ti02納米復合材料進行表面修飾,通過浸漬法制備改性納米復合材料La-Ti... 

【文章來源】：華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｔｉ０２的晶型結(jié)構(gòu)：（ａ）金紅石型；（ｂ）銳鈦礦型??Ｆｉｇ．?１．１?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｔｉ〇２：?（ａ）?ｒｕｔｉｌｅ?ｔｙｐｅ；?（ｂ）?ａｎａｔａｓｅ?ｔｙｐｅ??由于Ｔｉ０２是一種半導體，其光催化性能源自于自身的能帶結(jié)構(gòu)，對于半導體而言，??

〇２＋－〇Ｈ＋（－ＣＨ２－）－？Ｃ０２ｔ＋Ｈ２〇?（１－４）??圖１．２是Ｔｉ０２光催化反應示意圖：??＼Ｊ?Ｅｇ?＝?３．２ｅＶ?ｌＣＺＺｆ＞?Ｃ（）２，Ｈｐ，ｅｔｃ??＼＼?／?ＶＯＣｓ?Ｋ??／ｌ?＜?３８０ｎｍ?Ｔｌ￣??價帶?ｖｏｃｓ＾ｍｐ??圖１．２半導體光催化機理示意圖??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ?ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ??從以上可以看出，丁丨〇２光催化反應是一種綠色、環(huán)保、無污染、能耗低的環(huán)境友好??型催化反應，Ｔｉ０２也因此成為向前最具應用前景的綠色環(huán)保型光催化劑。??Ｔｉ０２不僅在光催化領(lǐng)域有著優(yōu)良的性能和巨大的前景，研宄者們己經(jīng)挖掘出Ｔｉ０２??在很多領(lǐng)域內(nèi)如在太陽能電池的電極材料、空氣凈化器、防霧及自清潔涂層、儲氫、抗??菌材料等等有著良好的應用。??（１）太陽能電池??Ｔｉ０２應用于太陽能電池中的研宄是從上世紀九十年代開始發(fā)展起來的，原本的太陽??

華東理工大學工程碩士學位論文??分光光度計最佳測試的吸收波長的選擇：??首先配制己知濃度的甲基橙溶液，紫外可見掃描光譜圖如圖２．２所示。從圖中可以??看出在波長４６４?ｎｍ處，甲基橙溶液有最大的吸收峰，因此４６４?ｎｍ是甲基橙的最佳吸收??波長。故本實驗選擇在４６４?ｎｍ處測定甲基橙的吸光度，以表征甲基橙溶液的濃度變化。??１．２?－??〇?（４６４ｎｍ）??＾?０．８－?１??０．０－????ｒ—ｊ?■?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１??３００?４００?５００?６００?７００?８００??Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ（ｎｍ）??圖２．２甲基橙溶液吸光度標準曲線??Ｆｉｇ．?２．２?Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ?ｓｔａｎｄａｒｄ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ｍｅｔｈｙｌ?ｏｒａｎｇｅ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ??２．３結(jié)果與討論??２．３．１水熱時間對Ｔｉ０２形貌結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響??按照２．２．３中的Ｔｉ０２光催化納米材料制備的實驗方法，量取ＴＢＯＴ濃度為０．４９?ｍｏｌ／Ｌ??的ＴＢＯＴ、乙醇、去離子水和分散劑混合溶液水解反應得到前驅(qū)體溶液，轉(zhuǎn)移至水熱爸??中置于１６０?°Ｃ的烘箱中進行水熱反應，水熱反應時間分別為４、８、１０、１２和１６ｈ，然??后在３００?°Ｃ下煅燒２?ｈ進行活化。??圖２．３是分別在水熱反應時間為４、８、１０、１２和１６?ｈ時制備的Ｔｉ０２的ＸＲＤ圖。從圖中??可以看出，除水熱反應時間為４?ｈ樣品外，其余樣品的衍射圖形基本保持一致，其特征峰??與標準銳鈦礦晶型Ｔｉ０２的衍射特征峰（圖２．４）保持？致，在１０１、００４、２００等晶面均有??明顯的銳鈦礦晶型的特征峰

【參考文獻】：
期刊論文
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