茜素敏化鈦硅介孔分子篩的制備、表征與光催化性能的研究.pdf

1、華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文茜素敏化鈦硅介孔分子篩的制備、表征與光催化性能的研究姓名：胡海洋申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：無機化學(xué)指導(dǎo)教師：丁旵明20070501華東師范大學(xué)2007年頌上學(xué)位論文摘要Ti02具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、強的氧化還原性、抗光陽極腐蝕性、難溶、無毒、低成本等特點，是一種優(yōu)良的光催化劑。但Ti02存在能帶隙較寬、光譜響應(yīng)范圍窄、難以有效地利用太陽光等缺點。通常在Ti02晶體骨架中摻雜雜原子或者使用染料敏化來縮小其能帶隙，提高其

2、在可見光條件下的光量子效率；將Ti02制備成介孔結(jié)構(gòu)或?qū)⑵浞稚⒃诠杌榭追肿雍Y中，使其具有均一可調(diào)的介孔孔徑、大的比表面積和孔容、穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)，也可部分提高其催化效率。結(jié)合上述方法制得的新型介孔材料必將具有良好的光催化性能，在化學(xué)、光電子學(xué)、電磁學(xué)、材料學(xué)、環(huán)境學(xué)等諸多領(lǐng)域有巨大的潛在應(yīng)用前景。本論文工作以具有可見光催化性能的茜素敏化鈦硅介孔分子篩作為主要研究對象。利用嫁接法(PostGrafting)和一步合成法(OnepotSyn

3、thesis)制備了兩種新型有序的茜素敏化鈦硅介孔分子篩。第一部分，采用嫁接法，首先合成高含鈦量的TiSBA15介孔分子篩，然后將分子篩孔道表面羥基化，再將染料分子嫁接到孔道內(nèi)；第二部分，采用一步合成法，通過溶膠凝膠法直接合成含鈦量高的茜素敏化鈦硅介孔分子篩。通過FTIR光譜、XRD、N2吸附脫附測量、uVVis光譜和TGTA分析對上述合成的介孔分子篩進行表征。研究結(jié)果表明，采用不同的合成方法，茜素均成功的合成到鈦硅分子篩上。兩種方法合

4、成的產(chǎn)品的XRD粉末衍射測試表明其具有一定的結(jié)構(gòu)有序度，Ti02為銳鈦礦型，且嫁接法合成的產(chǎn)物晶相結(jié)構(gòu)更好；№吸附脫附測試表明產(chǎn)品具有較大的比表面積和孔徑，有利于吸附并催化降解有機分子；產(chǎn)品的uVVis特征峰較銳鈦礦型Ti02發(fā)生了紅移，這表明產(chǎn)品將對可見光有更強的吸收能力。FT瓜測試表明茜素和Ti02以化學(xué)鍵結(jié)合，更為穩(wěn)定。另外，我們研究了兩種茜素敏化鈦硅介孔分子篩對靛紅溶液的光降解作用，初步探討了兩種分子篩的可見光催化降解染料的性能