暴露晶面TiO2單晶復(fù)合光催化材料的制備與性能研究.pdf_第1頁
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1、洼壓料技大學(xué)論文題目:暴露晶面Ti02單晶復(fù)合光催化材料的制備與性能研究學(xué)科門類:工學(xué)一級學(xué)科:材料科學(xué)與工程培養(yǎng)單位:材料科學(xué)與工程學(xué)院碩士生:劉婷婷導(dǎo)師:劉輝副教授2016年5月—r,,J暴露晶面Ti02單晶復(fù)合光催化材料的制備與性能研究摘要由于價格低廉,來源豐富,無毒無害,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,抗光腐蝕以及較高的氧化能力等,Ti02被認(rèn)為是一種很有潛力的光催化劑材料。然而,Ti02的光生電子空穴對復(fù)合效率較高,使得其光催化效率不高,而且它

2、只能被太陽光中含量僅3%5%的紫外光激發(fā),這兩大缺點限制了其在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。改善Ti02的光催化活性的方法主要有形貌控制法,摻雜法,貴金屬顆粒沉積修飾法,窄禁帶半導(dǎo)體復(fù)合法等。大量研究證明了高能(001)晶面暴露的Ti02單晶具有較高的光催化活性,但其光催化效率仍達不到實際應(yīng)用的要求。本論文以高能晶面暴露的Ti02單晶納米顆粒為基體材料,通過形貌控制,貴金屬銀納米顆粒選擇性沉積修飾,與窄禁帶半導(dǎo)體A920復(fù)合等方式來改進了Ti02的

3、光催化性能。相關(guān)的研究結(jié)果如下:(1)以金屬鈦粉為鈦源,采用簡單的水熱反應(yīng)過程制備了單晶納米片自組裝Ti02微球結(jié)構(gòu)。采用XRD,SEM,XPS等分析測試技術(shù)對樣品進行了分析表征,以六價重金屬鉻和羅丹明B,甲基橙作為模擬污染物測試了單晶納米片自組裝Ti02微球的光催化性能。與P25和商業(yè)純銳鈦礦相Ti02相比,單晶納米片自組裝Ti02微球具有很好的光催化性能。(2)以鈦酸丁酯為鈦源,HF酸為形貌控制劑,采用燒結(jié)法制備了高能晶面暴露的十面

4、體Ti02單晶納米顆粒。采用超聲沉積的方法使得貴金屬銀納米顆粒選擇性沉積在十面體結(jié)構(gòu)的頂面上。經(jīng)貴金屬銀沉積修飾后的樣品在可見光區(qū)的吸收強度被顯著的提高。貴金屬銀納米顆粒選擇性修飾的Ti02單晶光催化劑在模擬太陽光下對羅丹明B具有很好的光催化降解性能。(3)以鈦酸丁酯為鈦源,HF酸作為形貌控制劑,硫脲作為表面活性劑,采用溶劑熱法制備了暴露大量高能(001)晶面的Ti02單晶納米片。并研究了鈦源和表面活性劑的加入量對Ti02單晶納米片形貌

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