二氧化鈦基納米材料的制備及其光催化性能研究.pdf

1、人們對(duì)自然資源的過度開采、高能耗高污染企業(yè)的迅速崛起等因素使環(huán)境污染問題隨之日趨嚴(yán)重，工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)污水以及城鄉(xiāng)居民生活污水無節(jié)制的排放加速了各水系及近海水質(zhì)的惡化，尋找一個(gè)合理處理廢污水的方法迫在眉睫。由于半導(dǎo)體光催化技術(shù)高效、節(jié)能、清潔無毒，在降解和消除有機(jī)污染物、處理廢污水等方面顯示出了無與倫比的優(yōu)勢，尤其二氧化鈦，由于其儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、安全無毒、具有較高的光催化活性等優(yōu)勢，被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的光催化劑之一。但

2、是二氧化鈦材料自身的一些缺陷限制了其在光催化降解有機(jī)污染物方面的應(yīng)用，為了克服這些難題，各種結(jié)構(gòu)及改性二氧化鈦材料的制備得到了大力開發(fā)，在未來的一段時(shí)間內(nèi)仍需要進(jìn)一步的探索。
　　本論文為了提高二氧化鈦材料的光催化性能制備出了具有極大比表面積的空心球和納米管結(jié)構(gòu)的TiO2，并采用石墨烯包覆和Ag納米顆粒修飾的方法進(jìn)行改性，取得了以下成果：
　　(1)利用模板法以SiO2微球?yàn)闋奚０逯苽涑龇稚⑿院?，尺寸均勻、完整的TiO2空

3、心球。在800℃下退火時(shí)仍然保持完整的、單分散的空心球狀結(jié)構(gòu)，光催化性能相比其他退火溫度更加優(yōu)異。
　　(2)堿熱法制備 TiO2納米管，對(duì)制備好的TiO2納米管采用不同的溫度進(jìn)行退火，探究退火溫度對(duì) TiO2納米管形貌及光催化性能的影響，出于降低能耗和經(jīng)濟(jì)成本等角度的考慮選擇450℃為最佳退火溫度，退火后的樣品為單分散的納米管，光催化性能較好。
　　(3)為了進(jìn)一步提高所制備的TiO2空心球和納米管的光催化性能，對(duì)空心球及