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《中国海洋大学》 2006年
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改性纳米二氧化钛的合成及其光催化性能研究

田华  
【摘要】: 纳米光催化技术在环境保护中的应用研究日益受到重视。纳米TiO2因其氧化能力强、光催化活性高,生物、化学、光学稳定性好,价廉、无毒等优点一直处于光催化研究中的核心地位。但是,TiO2的激发必须在高能量的紫外光下才能进行,这就给TiO2利用太阳能进行光降解带来了很大的困难。另外,TiO2光催化剂具有半导体载流子复合率高,量子效率低等缺点,也限制了它的应用。如何提高TiO2光催化剂在日光下的催化能力,是目前基础研究和应用研究所面临的主要难题。 通过查阅大量文献资料,在前人研究的基础上,本论文就以上几个方面的问题进行了初步的研究。通过TiO2的掺杂改性,成功地提高了TiO2的光催化性能;另外,研究了合成催化剂在甲基橙溶液中的光催化降解过程,对光催化降解过程的动力学也进行了初步探讨。 1.采用低温熔盐法制备了纳米晶SnxTi1-xO2光催化剂粉体,并运用TG-DTA、XRD、TEM和UV-VIS等测试分析方法对其进行了表征。实验结果表明:采用此方法可在260℃下获得平均粒径约为10nm的Sn0.25Ti0.75O2光催化剂;反应温度对光催化剂的结晶度、粒子团聚程度、光催化性能等均有很大影响;随着Sn掺杂量的增大,光催化剂中锐钛矿/金红石的比值逐渐降低,粉体颗粒形貌也有很大的变化。 2.采用水热法,在较低的反应温度下,可以制备出纳米晶Sn0.25Ti0.75O2光催化剂粉体。实验结果显示,反应温度和保温时间直接影响光催化剂粉体的颗粒大小、团聚程度和晶相组成。在150℃下保温3h,制备的纳米晶Sn0.25Ti0.75O2光催化剂性能最好。 3.以Ti(SO4)2和Na2WO3·2H2O为原料,采用低温水热法,制备了W掺杂的TiO2光催化剂,并运用XRD、TEM、EDXA、BET, UV-VIS等分析手段对其进行了表征。研究了反应温度、W含量等因素对W掺杂TiO2的光催化性能影响。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O614.411;O644.1

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