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《天津大学》 2007年
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高活性光催化剂纳米TiO_2的制备及其锆掺杂的研究

石战胜  
【摘要】: 纳米材料是当前研究的一个重要领域,各种制备方法的研究也成为研究的热点。作为半导体材料,纳米TiO2以其光催化活性高、化学性质稳定、无毒等优点被广泛应用于光催化、太阳能电池、气敏元件等领域。 本文以钛酸丁酯为前驱物,冰醋酸为抑制剂,乙醇为溶剂,在不同的模板剂存在的条件下制备高活性二氧化钛,整个反应在低温下进行。采用XRD、TEM、TG-DTA、FT-IR、BET-BJH、XPS等分析技术对样品的化学结构、颗粒形貌、颗粒大小、比表面积、孔分布、晶型以及晶体结构等进行表征和分析。以为模型反应考察了制备所得样品的光催化活性,并与商业催化剂P25进行了比较。结果表明:利用聚乙二醇PEG作为单模板剂时,冰醋酸有效地防止了聚缩反应,PEG与钛前驱物发生反应形成Ti-oxo键,有效地防止了颗粒的凝聚,得到的样品粒径约为10nm,孔大小为6.068nm,比表面积为93m??+→e2I2I22/g;利用双模板剂时,随着CTAB的增加,晶体的结晶度增加,另外双模版剂的协同作用,使得颗粒的粒径进一步缩小,催化活性进一步提高。 本文还考察了锆掺杂TiO_2,经测定显示,锆的掺杂在本文的实验范围内没有改变TiO2的锐钛矿型晶体结构,但紫外可见吸收峰发生了红移,同时锆的掺杂提高了催化剂的光催化活性。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ134.11

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