收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

TiO_2光催化剂的制备、表征及性能研究

王祖鹓  
【摘要】:伴随着人类物质文明的进步与发展,带来了越来越多的环境污染。人们经过长期努力,已经建立了许多治理环境污染物的方法,其中以纳米TiO2的异相光催化降解有机污染物以其速度快、无选择性、深度氧化完全、能充分利用廉价太阳光和空气(水相中)的氧分子等优点而倍受青睐。特别是当有机污染物浓度很高或用其他方法很难降解时,这种技术有着更明显的优势。美国、日本和加拿大等国已将TiO2光催化技术应用于环保领域,目前国内对该技术大都还只限于实验室研究水平。 本文的工作分为三个部分:TiO2纳米晶体的制备及表征,TiO2薄膜的负载以及光催化活性的研究。首次采用水/OP-7/正庚烷微乳体系制备了TiO2纳米粒子并使用TG-DTA、DSC、XRD、FTIR、TEM和BET等分析手段对其进行了全面表征,并从制备过程、洗涤、溶剂回收和收率等方面与水/Span-80/环己烷微乳体系和溶胶-凝胶法进行了比较。结果表明,该体系失重小;晶型转化温度为437.3℃;所制的TiO2光催化剂的平均粒径在9.7~15.8 nm之间;比表面积大;粒子分散性良好、粒径均匀;该制备方法的产率为80%;溶剂可回收,具有较好的应用前景。采用低温液相沉积法分别在活性炭球和全息干板表面负载TiO2薄膜,采用光学显微镜、SEM和SPM对其形貌进行表征。与普通液相沉积法和溶胶-凝胶法相比,从薄膜上观察不到孔洞和裂纹,表明薄膜结构致密,表面均匀平整。TiO2膜的SPM图具有岛形结构,粒径在10 nm左右,为团聚后形成的二次颗粒。团聚较少,粒径较小,粒径分布均匀。本文选择苯酚的光降解作为光催化氧化模型反应,在pH为中性溶液中研究了不同制法和粒径的TiO2光催化剂在苯酚光催化降解反应中的催化活性并探讨了苯酚光催化降解机理。结果表明,苯酚的光催化活性与晶体粒径成反比关系,以微乳法制备的TiO2光催化剂其光催化活性好于溶胶—凝胶法制备的TiO2光催化剂。粒径为6.4 nm的光催化剂3 h的降解率可达80%。反应后的TiO2光催化剂可再生。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 廖建军;李士普;曹献坤;曹阳;林仕伟;;有序TiO_2纳米管阵列光催化性能研究进展[J];化工进展;2011年09期
2 朱琳;张福胜;;多级孔二氧化钛微球的制备与表征[J];吉林化工学院学报;2011年07期
3 张红林;刘新年;;二氧化钛对耐碱玻璃纤维性能的影响[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2011年04期
4 左坚;谢婷;谢雪明;刘菁;张琳叶;魏光涛;;膨润土基二氧化钛复合光催化剂的制备及应用研究进展[J];现代化工;2011年S1期
5 刘世凯;杨海滨;付乌有;;阳极氧化TiO_2基纳米管阵列改性的研究进展[J];硅酸盐通报;2011年03期
6 张璐璐;杨辉;陈斌;;泡沫分离法分离水中纳米二氧化钛[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2011年04期
7 朱富龙;袁海滨;郁青春;杨斌;徐宝强;戴永年;;氧化铝真空碳热还原-氯化工艺中二氧化钛的行为分析(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2011年08期
8 崔锦峰;段金龙;卢军芳;冯小强;李小芳;杨声;;TiO_2/壳聚糖纳米复合材料的抑菌性能研究[J];中国食品工业;2010年11期
9 刘祥英;周小毛;蔡海林;曾爱平;柏连阳;;纳米TiO_2光催化降解毒死蜱的影响因素研究[J];农药学学报;2011年04期
10 陈鹏;卿宁;;掺杂TiO_2纳米管的研究进展[J];材料导报;2011年11期
11 宋海燕;冯艳文;张青;朱华静;;电气石/TiO_2复合材料光催化深度处理垃圾渗滤液研究[J];工业水处理;2011年07期
12 窦瑶;尹国强;;纳米二氧化钛的应用研究进展[J];广州化工;2011年14期
13 马守涛;常玉红;赵野;张文成;;钛改性复合载体催化剂用于柴油加氢脱硫的研究[J];石油与天然气化工;2011年04期
14 黄明强;张宇;吴骥;程诚;吴婷桦;蒋小娇;王小铎;;城市污泥-二氧化钛复合材料制备研究[J];中国资源综合利用;2011年08期
15 李安;佟克兴;;小麦粉中二氧化钛的测定——微波消解电感耦合等离子体质谱法[J];粮食与饲料工业;2011年06期
16 张昌远;黄祥平;万兰芳;王昭;赵雯雯;刘亚威;毛峰;刘栓;黄应平;;高比表面积TiO_2纳米颗粒的制备及光催化性能研究[J];三峡大学学报(自然科学版);2011年03期
17 徐腊梅;江龙;淡宜;;聚乙烯醇溶液的紫外光催化降解[J];高分子材料科学与工程;2011年08期
18 曹晓春;陈淼;邓军;王静;崔永亮;;光催化剂处理大庆油田采出水的研究[J];科学技术与工程;2011年19期
19 戴冬梅;鲁冰;刘园园;高洪涛;;N,Cd-TiO_2光催化活性的实验与理论研究[J];中山大学学报(自然科学版);2011年04期
20 钟雪春;潘湛昌;魏志钢;徐阁;徐艳阳;;Mn掺杂锐钛矿型TiO_2电子结构的第一性原理研究[J];计算机与应用化学;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 常大磊;李小松;底兰波;杨晋华;徐勇;朱爱民;;大气压射频介质阻挡放电制备二氧化钛光催化薄膜的研究[A];第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集[C];2011年
2 王达健;谢刚;张雄飞;蒙延双;黄北卫;张利华;;电合成纳米晶二氧化钛相和尺寸稳定性[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
3 罗志宏;白升鑫;张合;钟清枝;林鸿明;;真空潜弧以超音波辅助制备奈米二氧化钛悬浮液之制程最佳化[A];中国颗粒学会2004年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议文集[C];2004年
4 尹静;袁志好;;铁酸锌-二氧化钛纳米复合膜的光电转换性能[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ[C];2004年
5 林中魁;杨聪仁;冯毅之;钟清枝;苏程裕;;电泳披覆奈米二氧化钛薄膜之开发与特性研究[A];中国颗粒学会2004年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议文集[C];2004年
6 刘刚;张鹏;徐瑞芬;胡伟康;;纳米TiO_2粉体抗菌、抗病毒性能研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
7 胡志强;张晨宁;刘丽红;;色素增感太阳电池多孔TiO_2薄膜研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
8 贾堤;雅菁;刘云兆;;Pb~(2+)掺杂对TiO_2薄膜光催化活性的影响[A];2000年材料科学与工程新进展(上)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
9 肖汉宁;刘付胜聪;李玉平;;二氧化钛在聚丙烯酸酯复合涂层中抗光降解作用的研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
10 张云霞;李广海;张立德;;二氧化钛介孔球[A];中国颗粒学会2004年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王侃;负载型TiO_2催化剂可见光降解染料污染物的研究[D];浙江大学;2004年
2 沈启慧;无机功能材料的合成方法研究[D];吉林大学;2008年
3 杨祝红;二氧化钛晶须的制备及光催化处理废水研究[D];南京工业大学;2003年
4 马寒冰;纳米复合绝缘材料设计、制备及耐变频性研究[D];上海大学;2004年
5 郑仲;基于光催化集成装置深度降解水中有机物的研究[D];南京工业大学;2004年
6 韩宏伟;染料敏化二氧化钛纳米晶薄膜太阳电池研究[D];武汉大学;2005年
7 徐悦华;纳米二氧化钛光催化降解有机磷农药的研究[D];华南理工大学;2001年
8 赵宗彦;锐钛矿相二氧化钛表面及其与水相互作用的理论研究[D];南京大学;2011年
9 于开锋;纳米二氧化钛和二氧化硅的控制合成及组装[D];吉林大学;2005年
10 和东亮;掺杂改性的二氧化钛纳米材料的光催化性能研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王祖鹓;TiO_2光催化剂的制备、表征及性能研究[D];天津大学;2003年
2 王素梅;纳晶TiO_2薄膜的制备及其半导体性能的研究[D];天津大学;2004年
3 李杰;非金属元素掺杂二氧化钛的制备及可见光下降解有机染料的研究[D];内蒙古大学;2010年
4 陈华圣;纳米氧化钛光催化氧化处理焦化工业废水[D];武汉科技大学;2004年
5 郑道敏;纳米二氧化钛光催化氧化含CN~-废水的研究[D];重庆大学;2002年
6 曹庆云;酶生物传感器及酶联荧光免疫技术的研究[D];湖南大学;2004年
7 张元晶;玻璃表面纳米TiO_2膜的制备及其光催化性能研究[D];北京化工大学;2002年
8 李云;火焰CVD法合成二氧化钛纳米颗粒的数值模拟[D];大连理工大学;2005年
9 孙秀果;纳米二氧化钛粉体的表面包覆及性能研究[D];河北师范大学;2002年
10 赵改青;纳米二氧化钛的化学沉淀法制备[D];成都理工大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;2004年二氧化钛市场将出现强劲反弹[N];中国石油报;2003年
2 文欣;世界二氧化钛市场恢复性增长[N];中国化工报;2003年
3 肖化;全球二氧化钛市场需求强劲[N];中国化工报;2004年
4 记者刘其丕 李晓飞;二氧化钛晶化液项目在津投产获专利[N];中国有色金属报;2010年
5 李港;全球二氧化钛货紧价升[N];国际商报;2003年
6 中塑;亚洲塑料用二氧化钛需求增长最快[N];国际商报;2003年
7 张海波;日本市场二氧化钛供不应求[N];中国化工报;2000年
8 李菊香;杜邦宣布提高二氧化钛价格[N];中国石化报;2004年
9 文言;国内最大短流程直接还原二氧化钛项目将投产[N];中国有色金属报;2009年
10 小齐;攀枝花:二氧化钛生产线荣获3项国家专利[N];中国有色金属报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978