幾種鈣鈦礦和鈦基材料的合成、表征及其光催化性能.pdf

1、近年來，環(huán)境污染的治理已成為人們急需解決的熱點(diǎn)問題。光催化技術(shù)作為一種新型、高效、“綠色”的環(huán)境治理技術(shù)日益受到人們的廣泛關(guān)注，具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。TiO2光催化劑以其穩(wěn)定、無毒、廉價的優(yōu)點(diǎn)而受到人們的青睞，但其光子效率低、較大的禁帶寬度、納米粒子難以分離和回收等缺點(diǎn)使其應(yīng)用受到很大限制。本文從影響能帶結(jié)構(gòu)和電子-空穴復(fù)合率等關(guān)鍵因素入手，制備了幾種具有可見光催化活性的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物以及板鈦礦型及其與銳鈦礦型復(fù)合的混晶TiO

2、2光催化劑，通過對TiO2溶膠的改性制備了N摻雜TiO2并嘗試負(fù)載到天然沸石上，取得了一些具有重要意義的結(jié)果。
　　 1)用微波輔助合成的方法，水為介質(zhì)，以納米級活性炭為模板劑，尿素為均相沉淀劑，利用聚乙烯醇的大分子空間位阻效應(yīng)和網(wǎng)格作用，合成了LaFeO3，EuFeO3，GdFeO3，SmFeO3四種納米鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的化合物。該法制得的納米顆粒焙燒時間短，不需要研磨，且分布均勻、分散性好。經(jīng)表征該四種化合物均具有較好的結(jié)晶度，呈

3、多孔疏松狀，在可見光區(qū)域具有較好的可見光吸收性能，其中LaFeO3在可見光下對RhB的光催化活性最高。
　　 2)TiO2是一種重要的無機(jī)材料，主要有銳鈦礦、金紅石、板鈦礦三種晶型。板鈦礦型TiO2是一種亞穩(wěn)相而限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。本文在堿性條件下通過水熱反應(yīng)合成了板鈦礦型TiO2，經(jīng)XRD、Raman等表征為單一的板鈦礦結(jié)構(gòu)且具有較好的結(jié)晶度；并通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件合成了不同含量的銳鈦礦和板鈦礦的混晶TiO2，并通過XRD、Ram

4、an、TEM、HRTEM等對樣品的結(jié)構(gòu)、形貌等進(jìn)行了表征，由于混晶效應(yīng)促進(jìn)了光生電子和空穴的分離，混晶TiO2比單相TiO2表現(xiàn)出更高的可見光催化活性，板鈦礦和銳鈦礦的組成分別為63.1％和36.9％時光催化活性最高。
　　 3)采用三乙胺對TiO2溶膠進(jìn)行改性，并通過水熱處理合成了N摻雜TiO2，經(jīng)XRD表征該化合物以銳鈦礦為主含有少量的板鈦礦，經(jīng)FT-IR測試發(fā)現(xiàn)N摻雜進(jìn)入TiO2晶格中形成了Ti-O-N結(jié)構(gòu)，該化合物在可見