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文檔簡介
1、本論文針對以二氧化鈦為基礎(chǔ)的光催化劑還存在著反應(yīng)速率慢、量子化產(chǎn)率低、利用太陽能的能力差等缺點(diǎn),研制了一種簡易的原位碳摻雜的中空二氧化鈦(TiO2)微球的制備方法。即以單分散陽離子聚苯乙烯微球(CPS)為模板,利用靜電吸引,促使二氧化鈦前驅(qū)體(TBT)在模板表面實(shí)現(xiàn)均勻的自組裝,最后,在密閉體系中煅燒去除模板,原位合成的一種有序的碳摻雜中空二氧化鈦可見光催化劑。本方法成功克服了傳統(tǒng)的碳摻雜二氧化鈦需要額外加入碳前驅(qū)體的缺點(diǎn)。更重要的是,
2、所制備的碳摻雜的多孔二氧化鈦在催化降解羅丹明B時(shí),展現(xiàn)了突出的可見光催化效果。
另一方面,二氧化硅具有良好的化學(xué)惰性和高表面積,已被證明能有效地提高二氧化鈦的光催化效率,為此,我們進(jìn)一步研制出分級(jí)多孔碳摻雜二氧化硅/二氧化鈦光催化劑(SiO2/C-TiO2)。具體來說,以CPS為模板,通過水解縮合四乙氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS),制備出CPS/SiO2核殼結(jié)構(gòu)材料;再以CPS/SiO2為模板,進(jìn)一步聚
3、合苯乙烯和陽離子單體(DMC),制備出類似于三明治式的CPS/SiO2/CPS粒子;然后,以三明治式粒子為模板,再在表面沉降TBT,產(chǎn)生二氧化鈦外層。最后,通過一步煅燒除去雙層模板,成功制備出分級(jí)多孔碳摻雜二氧化硅/二氧化鈦光催化劑。這種新型的分級(jí)多孔復(fù)合材料,無論是在紫外還是可見光作用下,都展現(xiàn)出比P25更優(yōu)的光催化性能。此外,我們進(jìn)一步把分級(jí)多孔SiO2/C-TiO2作為電極材料制備成電容器,發(fā)現(xiàn)其明顯提高了電容器的充放電性能,為其
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