噴霧干燥法制備介孔單晶TiO2及其光催化性能研究.pdf

1、學校代碼：10270分類號：0643學號：132200895碩士學位論文噴霧干燥法制備介孔單晶TiO2及其光催化性能研究學院：生命與環(huán)境科學學院專業(yè)：工業(yè)催化研究方向：催化與動力學研究生姓名：唐超指導教師：卞振鋒完成日期：2016年3月25日上海師范大學碩士學位論文摘要I論文題目：噴霧干燥法制備介孔單晶TiO2及其光催化性能研究學科專業(yè)：工業(yè)催化學位申請人：唐超指導教師姓名：卞振鋒摘要摘要隨著世界人口的增多，保護生態(tài)環(huán)境成為了全球面臨的

2、共同問題?？茖W家們都在盡力用各種方法消除環(huán)境污染，然而效果卻并不理想，雖然投入大、花費的時間長，但是降解的效果并不盡如人意。光催化是一種高級氧化處理技術，它具備了很多其他技術無法媲美的優(yōu)點，包含了活性高、安全無毒、制備條件相對溫和等優(yōu)點，擁有廣闊的應用發(fā)展前景，無疑將成為人們研究的熱點，同時也能夠在環(huán)境污染處理領域發(fā)揮其特殊的作用。TiO2在大于其禁帶寬度的光照射下，它可以發(fā)生電子與空穴的分離，光生空穴的強氧化性使其可以氧化大部分有機物

3、，也能使一些有毒的物質轉化成無毒的形式，因此TiO2在環(huán)境的治理方面有著重大的意義。介孔單晶有著及其顯著的特點，高結晶度、高孔隙率、子單元定向排列、與高度復雜生物礦物的相似性等使得其在很多方面可以取代單晶或多孔多晶，如催化劑、傳感器、光電材料、生物醫(yī)學材料、能量儲存和轉換等。迄今為止，介孔單晶包括CaCO3，BaSO4，金屬氧化物，金屬鎢酸鹽和鉻酸鹽，NH4TiOF3，(NH4)3PW12O40，LiFePO4，金屬硫化物，貴金屬和有機

4、材料都已經(jīng)成功合成。介孔單晶TiO2有極大的潛力去提高材料性能因其獨特的性質，如高結晶度、高孔隙度、子單元排列。2008年，O’Brien’s的課題組首次合成介孔單晶NH4TiOF3并且通過拓撲轉變?yōu)榻榭讍尉iO2通過H3BO3洗滌或焙燒的方法。介孔單晶TiO2是由結晶方向一致的TiO2納米晶體組裝而成，近年來吸引了很多注意力。到目前為止，已經(jīng)有許多關于介孔單晶TiO2結構形貌已被報道，他們使用不同的合成方法，如水熱或溶劑熱的方法，一

5、步焙燒法等等。然而，所有這些方法都有自己的缺點。例如，使用水熱或溶劑熱的方法合成材料是非常復雜和耗時的過程，而其他方法如一步焙燒法只能得到很少量的樣品。因為TiO2不能吸收可見光且量子效率低，導致其在生活和工業(yè)中的應用仍然有限。所以，通過一系列改性的方法使得TiO2擁有可見光性能顯得迫切而重要。針對以上問題，本論文主要開展了以下工作：(1)我們使用超聲噴霧干燥的方法制備了銳鈦礦相介孔單晶TiO2。由于液滴的模版作用，介孔單晶TiO2納米