TiO-,2-基納米光催化劑的制備及其光催化、超親水性能的研究.pdf

1、本論文為提高納米TiO<,2>的光催化和超親水性能,分別做了如下3部分研究:(1)采用超聲化學(xué)方法合成納米SiO<,2>/TiO<,2>復(fù)合氧化物.這是基于超聲輻射下單一分布溶膠粒子的控制縮合和聚集可以形成孔徑分布均勻的納米孔結(jié)構(gòu)這一設(shè)想.所制備的復(fù)合催化劑用差熱-熱失重分析(TG-DTA)、X射線衍射(XRD)、透射電于顯微鏡(TEM)、紅外光譜(FTIR)、掃描電鏡(SEM)和氮氣吸附-解吸進行了表征.用甲醛氣體(HCHO)作模型有

2、機物對它們的光催化活性做了評估.系統(tǒng)討論了所制備的復(fù)合氧化物的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)特性,以及它們和其光催化活性之間的關(guān)系;尋找出了所制備的復(fù)合催化劑具有高光催化活性的原因.結(jié)果顯示,超聲化學(xué)制備的中孔復(fù)合納米催化劑表現(xiàn)的光催化活性比商品光催化劑Degussa P25的活性高3倍.產(chǎn)生高光催化活性的原因是:Si、Ti元素的緊密結(jié)合使TiO<,2>催化劑出現(xiàn)新的物理化學(xué)和結(jié)構(gòu)特性,如,均勻的中孔結(jié)構(gòu)、高的比表面積、晶粒尺寸的量子化和對反應(yīng)物的高吸

3、收率.超聲化學(xué)制備方法明顯提高催化劑的光催化活性.Si/Ti質(zhì)量比為10％時復(fù)合催化劑達到其最高光催化活性.(2)制備出三維網(wǎng)狀陣列有序TiO<,2>納米纖維膜,實現(xiàn)了對TiO<,2>納米纖維直徑和長度的有效控制以及TiO<,2>納米纖維的定向生長.并對有序TiO<,2>納米纖維膜表面用分子組裝法修飾了SiO<,2>薄層,進行表面潤濕性改性.系統(tǒng)地探討了TiO<,2>納米纖維膜的光催化凈化空氣污染物性能及超親水性能.(3)利用溶膠-凝膠