納米介孔TiO-,2-材料的合成、表征及其性能研究.pdf

1、本文以十六烷基三甲基溴化銨為模板劑，鈦酸四正丁脂為前驅(qū)體，無水乙醇為溶劑，采用室溫水解法制備了光催化活性較強(qiáng)的納米介孔TiO2粉末。通過考察焙燒溫度、焙燒時(shí)間、靜置溫度、靜置時(shí)間和反應(yīng)比例等因素對(duì)納米介孔TiO2結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響，得到了最佳的制備條件，在此基礎(chǔ)上將Ce3+、La3+ 、Sm3+ 和Zr3+摻雜到納米介孔TiO2體系中，制得了不同種類、不同摻雜濃度的離子摻雜型納米介孔TiO2復(fù)合氧化物，并進(jìn)一步考察了金屬離子種類及濃

2、度對(duì)納米介孔TiO2結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響。 用紅外光譜(FT-IR)、X射線粉末衍射(XRD)和BET比表面測定等技術(shù)對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)、晶相和比表面積進(jìn)行了表征。結(jié)果表明用室溫水解法制備的納米TiO2材料具有介孔結(jié)構(gòu)；500℃焙燒2h后，得出樣品為銳鈦礦型，介孔孔道中模板劑已全部去除，比表面積較大，但不穩(wěn)定。在此基礎(chǔ)上制備的金屬離子摻雜納米介孔TiO2復(fù)合氧化物中，Zr3+、Sm3+和 La3+摻雜的樣品中出現(xiàn)少量板鈦礦，Ce3+

3、摻雜的樣品為單一的銳鈦礦。各樣品銳鈦礦的結(jié)晶程度各不一樣，且介孔孔道中均有模板劑殘留。樣品穩(wěn)定性較純樣強(qiáng)。且焙燒后，比表面均比純樣大。 選用甲基橙為目標(biāo)降解物，利用液相光催化降解法來評(píng)價(jià)納米介孔TiO2和TiO2復(fù)合氧化物的光催化活性。結(jié)果表明條件為CTAB / Ti(OC4H9)4（摩爾比）為1：4、20℃水浴靜置24h、500℃焙燒2h時(shí)，所制得的納米介孔TiO2光催化活性最好。金屬離子摻雜濃度均存在一最佳值，不同離子摻雜的