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《华中科技大学》 2011年
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纳米二氧化钛的制备及光催化性能研究

王潺  
【摘要】:纳米二氧化钛因为其高效、无毒、稳定、成本较低等优点,在半导体材料中脱颖而出,成为应用最广的光催化剂,被广泛用于废水废气处理、光催化制氢、光电池、抗菌等领域,带来巨大的环境、社会、经济效益。但同时,关于二氧化钛的研究还远远不够充分,在制备工艺和光催化效率的提高等方面仍有很大的改进空间。此外,关于板钛矿相二氧化钛的研究也鲜见报道。因此本论文针对这些问题进行了一些探索。 以廉价的四氯化钛为原料,分别采用水热法和沉淀法合成了不同晶型的纳米二氧化钛粉体,并对其进行了改性处理,利用XRD、TEM、BET等测试手段对样品的结构、粒径及形貌进行了表征,然后以紫外光下降解甲基橙为参考考察了样品的光催化活性。 水热法合成的二氧化钛为金红石相及板钛矿相/金红石相混晶二氧化钛,随着水热条件的变化,其结构和性能也随之变化,其中160℃水热18h制得的样品板钛矿(Brookite)与金红石相(Rutile)比例约为B/R=22/78,晶粒大小约为21.3nm,光催化活性最好,300W紫外光照30min,甲基橙降解率可达到76.5%。 以环氧丙烷(C_3H_6O)为修饰剂,沉淀法合成的二氧化钛为锐钛矿相/金红石相混晶二氧化钛,其中400℃~600℃煅烧的样品分散较为均匀,结晶完整,且晶相纯度很高。在此基础上添加不同质量的硝酸银(AgNO_3)合成了氯化银/二氧化钛(AgCl/TiO_2)复合半导体,并考察了复合氯化银前后光催化活性的变化,发现硝酸银添加量mAgNO_3/mTiO_2=0.25%时降解效率最高。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O614.411;O643.36

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