二氧化鈦分子印跡光催化劑的制備和選擇性光催化作用.pdf

1、現(xiàn)在環(huán)境污染問題越來越受到人們的重視，其中TiO2光催化材料以其能徹底降解有機和無機污染物而不帶來二次污染的獨特優(yōu)勢而受到關注，現(xiàn)在的TiO2材料主要以粉末和薄膜的形式存在，本文主要致力于合成和研究TiO2薄膜。由于TiO2降解污染物的過程是一系列的自由基的反應，因此TiO2的降解作用是毫無選擇性的。本實驗在TiO2的合成過程中結合了分子印跡技術，使得合成出來的TiO2薄膜能夠選擇性的降解溶液中的水楊酸，為了增強其選擇性，我們在合成的原

2、料中加入氟硅酸銨，合成了TiO2/SiO2/SA復合薄膜，為了使TiO2具有最好的光催化活性，把合成好的薄膜煅燒到400℃，使TiO2形成銳鈦礦相。為了進行對比，不僅合成了有水楊酸印跡的TiO2/SA薄膜和TiO2/SiO2/SA薄膜，還參照合成了無印跡的TiO2薄膜和TiO2/SiO2薄膜。
　　對制成的薄膜進行了XRD、電鏡、紅外和熱重分析，XRD表明了煅燒后的薄膜中TiO2都是呈現(xiàn)銳鈦礦相，紅外和熱重的分析結果表明摻入SiO

3、2后，TiO2/SiO2/SA薄膜在合成過程中與大量的水楊酸發(fā)生作用。對于煅燒后的薄膜，用熱重分析薄膜與目標分子的結合力大小，結果明表TiO2/SiO2/SA薄膜對水楊酸的結合力最大，在光降解水楊酸溶液的實驗中，TiO2/SiO2/SA薄膜表現(xiàn)出比其它3種薄膜更好的降解水楊酸效果。為了檢測薄膜對目標分子水楊酸的選擇能力，選取了多種與水楊酸的結構類似的物質:苯酚、對羥基苯甲酸、對甲基苯甲酸、4-甲基水楊酸和鄰羥基苯乙酸，讓薄膜在單體系溶液

4、中分別降解這些物質，通過速率常數(shù)k值的比較，發(fā)現(xiàn)TiO2/SiO2/SA薄膜對水楊酸的選擇性最好，而且通過這些數(shù)據(jù)初步探討了分子識別作用的影響因素。最后以同樣的方法合成出TiO2粉末、TiO2/SA粉末、TiO2/SiO2粉末和TiO2/SiO2/SA粉末，同樣做了電鏡、XRD和紅外分析，結果表明粉末和薄膜具有類似的性質。實驗通過DCV檢測出TiO2/SiO2/SA粉末對水楊酸的結合能力最大，光降解實驗的數(shù)據(jù)也表明其對水楊酸的降解效果也