二氧化鈦復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的光催化性能研究.pdf

1、第一章，本章我們首先對(duì)光催化技術(shù)做了簡(jiǎn)要概述；然后對(duì)光催化進(jìn)程中所需的光催化材料做了介紹，隨后介紹了二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋瘎┑拇呋匦院驮恚筢槍?duì)這些特性的優(yōu)缺點(diǎn)介紹了一些改性方法，利用其它材料與TiO2進(jìn)行復(fù)合作為其中一種重要的改性方法被重點(diǎn)闡述；最后簡(jiǎn)述了本論文工作的設(shè)想和研究意義。
　　第二章，通過(guò)水熱法制備了TiO2/SrTiO3復(fù)合材料光催化劑，并通過(guò)XRD、UV-Vis吸收光譜、TEM、XPS等方法對(duì)樣品進(jìn)行表征。之后

2、通過(guò)光催化降解亞甲基藍(lán)溶液（MB）來(lái)比較其光催化性能。結(jié)果顯示所合成樣品中TiO2均表現(xiàn)為銳鈦礦結(jié)構(gòu)，紫外-可見(jiàn)吸收光譜圖顯示，復(fù)合后樣品的吸收強(qiáng)度均有所增強(qiáng)，且吸收帶邊有少許紅移。XPS進(jìn)一步證明了復(fù)合樣品中SrTiO3的存在，說(shuō)明我們已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)SrTiO3與TiO2的復(fù)合。TEM中出現(xiàn)的TiO2與SrTiO3的明顯晶格界面再次從側(cè)面證明了我們已成功合成了TiO2/SrTiO3復(fù)合材料。隨著SrTiO3復(fù)合量的增加，復(fù)合樣品的光催化

3、性能呈先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì)，在SrTiO3復(fù)合量為3％時(shí)光催化效果為最佳。我們對(duì)鈦酸鍶引入后TiO2復(fù)合材料光催化性能的變化及機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)討論。
　　第三章，通過(guò)水熱法合成出了TiO2/BaTiO3復(fù)合材料光催化劑。通過(guò)XRD、XPS、紫外-可見(jiàn)吸收光譜、TEM對(duì)樣品進(jìn)行表征，并通過(guò)降解MB溶液評(píng)估其光催化性能。XRD結(jié)果表明，復(fù)合后的樣品TiO2均表現(xiàn)為銳鈦礦相，且呈納米管結(jié)構(gòu)，BaTiO3以納米顆粒的形式附著在TiO2納米管上

4、，HRTEM結(jié)果顯示二者間有明顯的晶界；復(fù)合后材料的吸收帶邊未表現(xiàn)出明顯變化，吸收強(qiáng)度隨復(fù)合量的不同有少許改變。隨BaTiO3復(fù)合含量的增加，復(fù)合材料的光催化性能呈現(xiàn)出先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì)，其中又以復(fù)合量為10%時(shí)光催化效果最好。
　　第四章，采用水熱法制備出TiO2/氧化石墨烯復(fù)合材料。并通過(guò)XRD、紫外-可見(jiàn)近紅外分光光度計(jì)、透射電子顯微鏡(TEM)、拉曼光譜對(duì)復(fù)合樣品進(jìn)行表征，隨后研究其光催化降解亞甲基藍(lán)溶液的性能。XRD結(jié)果

5、表明所合成樣品TiO2均表現(xiàn)為銳鈦礦相；復(fù)合后樣品光吸收性能沒(méi)有明顯變化；TEM圖譜顯示TiO2納米管長(zhǎng)度主要分布在100-200 nm范圍內(nèi)，納米管外徑約10-12 nm，內(nèi)徑約6-8 nm，且氧化石墨烯以片狀分散在二氧化鈦納米管中，部分納米管平鋪于片狀氧化石墨烯之上；由光催化降解亞甲基藍(lán)溶液的實(shí)驗(yàn)得出：當(dāng)氧化石墨烯復(fù)合量為2 ml時(shí)光催化效果最好，復(fù)合量過(guò)低或過(guò)高時(shí)都會(huì)使材料的活性降低；最后對(duì)復(fù)合氧化石墨烯后材料光催化性能提升的原因