二氧化鈦的改性及其研究.pdf

1、二氧化鈦可作為把光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的光催化劑，可將環(huán)境中的有害物還原氧化為無(wú)害物質(zhì)，其應(yīng)用前景十分廣泛。但是二氧化鈦不能有效地利用太陽(yáng)能，使其應(yīng)用受到了極大的限制。因此研究開(kāi)發(fā)可見(jiàn)光激發(fā)的高效率光催化劑就成為當(dāng)前二氧化鈦光催化劑研究中最重要的內(nèi)容之一。本文采用機(jī)械球磨法，無(wú)機(jī)水解法等方法制備摻雜TiO2；并利用X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、光電子能譜、熱重差熱法、紫外吸收光譜等多種分析手段對(duì)樣品的晶型、形貌、化學(xué)成分、

2、熱處理溫度和光學(xué)性能進(jìn)行了分析和表征。結(jié)果表明：
　　 1.采用機(jī)械球磨法制備摻氮P25粉體：在制備摻雜P25過(guò)程中，氯化銨的摻雜量為10％（摩爾），機(jī)械球磨速度為350rad/min，球磨時(shí)間為3.5h，熱處理溫度500℃，保溫時(shí)間為5h，后續(xù)再經(jīng)過(guò)球磨處理得到的樣品具有良好的光催化性能。從球磨轉(zhuǎn)速，氮源，是否再次球磨三個(gè)因素考慮，可以得出提高球磨轉(zhuǎn)數(shù)，可以改變樣品的晶相組成，隨著轉(zhuǎn)數(shù)越來(lái)越快，金紅石含量越來(lái)越高；氮源的變化并

3、不會(huì)對(duì)樣品的組分產(chǎn)生影響；第一次球磨能使無(wú)定型轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦，使銳鈦礦含量增加，而后續(xù)再次球磨則能使一部分銳鈦礦轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石。
　　 2.采用四氯化鈦水解法-球磨法制備摻雜銳鈦礦粉體：在制備摻雜銳鈦礦過(guò)程中，不論以氯化銨為氮源還是以硫酸銨為氮源所制備得到的樣品粉體，在拓寬光吸收波長(zhǎng)范圍都呈現(xiàn)出比較好的效果；摻雜鐵離子的樣品比摻雜亞鐵離子的樣品在光學(xué)性能方面具有比較好的成效。
　　 3.采用四氯化鈦水解法-球磨法制備摻雜金紅

4、石粉體：在制備摻雜金紅石過(guò)程中，尿素的摻雜量為12％（摩爾），球磨轉(zhuǎn)速為450rad/min，球磨時(shí)間為3.5h，熱處理為從室溫升溫到150℃保溫1小時(shí)，再升溫到300℃保溫1小時(shí)所得到的樣品具有較佳的光性能。同樣，雙摻雜過(guò)程中，三氯化鐵的摻雜量為0.5％（摩爾）和氯化銨的摻雜量為（1:12）的樣品具有比較好的拓寬光吸收效果比較好。在甲醇溶液中，循環(huán)伏安表明500度熱處理溶液摻鐵0.1％金紅石樣品的電催化活性優(yōu)于400度和600度樣品；