31204.銳鈦礦型二氧化鈦復(fù)合物的制備與光催化性能研究

1、碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼10533密級公五銳鈦礦型二氧化鈦復(fù)合物的制備與光催化性能研究StudyonthepreparationandphotocatalysisofanataseTi02basedconlposite作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：論文答辯日期加f啦l加王雅芝應(yīng)用化學(xué)光催化化學(xué)化工學(xué)院唐有根教授答辯委員會主席參』終中南大學(xué)2014年5月銳鈦礦型二氧化鈦復(fù)合物的制備與光催化性能研究摘要：在諸多光催化材

2、料中，Ti02因具有性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、抗光腐蝕等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于光催化領(lǐng)域。而銳鈦礦型Ti02被認(rèn)為具有更高的光催化活性，因此本文以提高Ti02的光催化效率為目的，研究了具有高催化活性的二元以及三元銳鈦礦型Ti02復(fù)合光催化劑的制備方法及工藝條件，并采用xRD、SEM、DRS等多種手段對其結(jié)構(gòu)、形貌、光吸收特性進行了表征，研究了其光催化行為。具體結(jié)果如下：(1)以硫酸鈦為鈦源，六水合硝酸鋅為鋅源，添加|玎ⅥTA為羥基緩釋劑，采用水熱無模板

3、法得到了得到分布均勻且大小約為o5～1um的Ti02一ZnOzn2Ti04復(fù)合微球。在180oC下水熱反應(yīng)9h時得到的復(fù)合微球，在紫外下25min內(nèi)降解M0的脫色率以及表觀反應(yīng)速率分別為884％和813110～min～。Ti02和Ti02ZnOZn2Ti04復(fù)合微球的帶隙分別為324eV與314eV，發(fā)生了少許紅移。(2)以尿素和氟化銨為添加劑，通過一步無模板法合成了由納米顆粒組成、粒度分布均勻，大小分布為O5~2岬左右的znO／Ti0

4、2空心球。通過兩種半導(dǎo)體的復(fù)合可使Ti02的帶隙從316eV轉(zhuǎn)移至280eV。znO／Ti02空心球(180oC，6h)的比表面為55985m2g～，平均孔徑為85nm，孔徑范圍在213nm之間，并根據(jù)N2吸附脫附曲線類型可推知該ZnO／Ti02復(fù)合空心球為介孔材料。在180oC條件下反應(yīng)6h得到的znO／Ti02樣品具有較分散的空心球結(jié)構(gòu)，在紫外光以及可見光下的表觀反應(yīng)速率分別為101910一min。1和74610。3min一。(3)

5、以NH4F中間產(chǎn)物邯和Ti(S04)2水解中問產(chǎn)物為質(zhì)子化條件，以NH4F和尿素中間產(chǎn)物為羥基緩釋劑，得到gC3N4／Ti02復(fù)合材料。Ti02，g—C3N4與gC3N4／Ti02的帶隙值分別為319eV，267eV和270eV，g—C3N4廠ri02較Ti02吸收邊發(fā)生了紅移，且在吸收強度較其他兩者都大。水熱溫度為150oC時得到的g—C3N4／Ti02具有更高的光催化活性，其可見光下脫色率與表觀反應(yīng)速率分別為941％和154210。