花狀TiO2分級結構的可控合成與光催化性能研究.pdf

1、氧化鈦具有光催化活性高、環(huán)境友好、成本低廉等優(yōu)點，成為最受關注的高效光催化劑。微納米分級結構同時具有微米與納米結構兩方面的優(yōu)勢，抑制了各自結構上的不足，成為目前材料研究領域的熱點?；頣iO2為具有分級結構的三維微納米材料，具有高比表面積、良好的光吸收和折射率。高比表面積有助于光生載流子的生成、遷移和反應物在表面的吸附，同時利于光的吸收與折射，使該花狀TiO2分級結構表現(xiàn)出了更高的光催化活性。
　　本文采用水熱合成方法，制備了多種

2、不同形貌與結構的微納米TiO2材料，系統(tǒng)研究了各種因素對產(chǎn)物形貌、性質(zhì)及其光催化性能的影響。論文的主要內(nèi)容如下:
　　1、通過水熱法，將金屬Ti粉溶解在H2O2/HNO3的混合溶液中，與氫氧化鈉反應，成功制備了由納米片組成的、具有花狀分級結構的銳鈦礦TiO2材料。樣品的形貌、結構和比表面積分別采用SEM、TEM、XRD、BET進行表征?；頣iO2分級結構的直徑為2.5μm，由許多從中心發(fā)出、呈輻射狀的的TiO2納米片組成，納米片

3、的長約1μm，寬50到200 nm，厚度小于10nm。高溫處理后，得到的花狀TiO2依然具有高比表面積（160 m2/g以上）。合成過程中H2O2、 HNO3濃度、NaOH的量、反應溫度及反應時間對樣品形貌具有顯著影響。本文通過亞甲基藍降解對其催化活性進行了評價，證實該花狀TiO2分級結構具有良好的光催化性能。
　　2、花狀TiO2材料具有高比表面積和發(fā)達的孔結構，光催化活性好，因此在環(huán)境污染治理、空氣凈化、殺菌、表面自潔等領域具

4、有廣泛應用。通過水熱法，以價格低廉的金屬Ti粉與NaOH為原料，制備了形貌新穎的三維片狀TiO2分級結構，該結構具有良好的銳鈦礦結構。
　　3、通過水熱法，可控制備了形貌新穎的由納米線組成的三維花狀TiO2微球，制備所得的材料粒徑均勻，分散性好，比表面積高，在降解亞甲基藍溶液的過程中，表現(xiàn)出較高的光催化活性。
　　4、通過水熱法，用金屬Ti粉直接與濃NaOH反應，制備了銳鈦礦相三維TiO2納米管微球。系統(tǒng)研究了反應溫度對產(chǎn)物