TiO2纖維的制備、復(fù)合及其光催化性能研究.pdf

1、納米二氧化鈦由于其具有無毒無害、催化活性高、氧化能力及化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在眾多半導(dǎo)體光催化劑中脫穎而出，一直處于光催化研究的核心地位。針對(duì)目前TiO2粉末易團(tuán)聚、難分離回收等難題以及薄膜型和負(fù)載型TiO2光催化劑活性差的問題，本文分別以鈦酸四丁酯、硫酸鈦和金屬鈦為鈦源，采用水熱法，并結(jié)合溶膠-凝膠法和水熱沉淀法等工藝，制備了二氧化鈦纖維。這種新型的光催化劑不僅具有高的光催化活性、韌性強(qiáng)，而且易于分離回收，是一種具有廣闊應(yīng)用和發(fā)展前景的

2、功能材料。運(yùn)用XRD、拉曼、SEM和TEM等多種表征手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征。以甲基橙廢水為目標(biāo)降解物，評(píng)價(jià)了自制纖維的光催化活性，并將其與物質(zhì)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)物形貌等進(jìn)行了有效關(guān)聯(lián)，討論了影響光催化活性的主要因素。主要內(nèi)容包括以下四部分：
　　1、以鈦酸四丁酯為鈦源，采用溶膠-凝膠法與水熱法的結(jié)合成功制備了摻雜鐵的二氧化鈦纖維。最佳工藝條件：以鈦酸四丁酯為前軀體通過溶膠-凝膠法制得Fe3+/TiO2粉體，經(jīng)過600℃煅燒后，在12mol/L

3、的堿溶液中160℃高壓水熱反應(yīng)72h，制得銳鈦礦Fe3+/TiO2纖維，其直徑為500nm，長徑比50～60（記做a）。
　　2、首次以鈦片為鈦源成功探索了水熱法制備二氧化鈦纖維的最佳工藝條件：三片1cm*2cm鈦片，堿液濃度為10mol/L，反應(yīng)時(shí)間24h，反應(yīng)溫度180℃，制得TiO2纖維，直徑100nm，長徑比220（記做b）。
　　3、以硫酸鈦為鈦源，尿素為沉淀劑，通過水熱沉淀法制備二氧化鈦顆粒，再通過堿溶液水熱法合

4、成二氧化鈦纖維。最佳工藝條件：硫酸鈦和尿素的摩爾比為1:2，反應(yīng)溫度160℃，反應(yīng)時(shí)間6h，制備出二氧化鈦粉末，再將其在10mol/L的堿溶液中180℃下反應(yīng)72小時(shí)，制得直徑為500nm，長徑比70的TiO2纖維（記做c）。
　　4、將不同方法制得的二氧化鈦纖維進(jìn)行催化反應(yīng)，1h后0.01g催化劑對(duì)20mL6mg/L甲基橙廢水的降解率分別為：a的降解率92％，b的降解率83%，c的降解率78%；重復(fù)使用5次后的降解率分別為：a9