茜素敏化鈦硅介孔分子篩的制備、表征與光催化性能的研究.pdf

1、華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文茜素敏化鈦硅介孔分子篩的制備、表征與光催化性能的研究姓名：胡海洋申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：無(wú)機(jī)化學(xué)指導(dǎo)教師：丁旵明20070501華東師范大學(xué)2007年頌上學(xué)位論文摘要Ti02具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、強(qiáng)的氧化還原性、抗光陽(yáng)極腐蝕性、難溶、無(wú)毒、低成本等特點(diǎn)，是一種優(yōu)良的光催化劑。但Ti02存在能帶隙較寬、光譜響應(yīng)范圍窄、難以有效地利用太陽(yáng)光等缺點(diǎn)。通常在Ti02晶體骨架中摻雜雜原子或者使用染料敏化來(lái)縮小其能帶隙，提高其

2、在可見(jiàn)光條件下的光量子效率；將Ti02制備成介孔結(jié)構(gòu)或?qū)⑵浞稚⒃诠杌榭追肿雍Y中，使其具有均一可調(diào)的介孔孔徑、大的比表面積和孔容、穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)，也可部分提高其催化效率。結(jié)合上述方法制得的新型介孔材料必將具有良好的光催化性能，在化學(xué)、光電子學(xué)、電磁學(xué)、材料學(xué)、環(huán)境學(xué)等諸多領(lǐng)域有巨大的潛在應(yīng)用前景。本論文工作以具有可見(jiàn)光催化性能的茜素敏化鈦硅介孔分子篩作為主要研究對(duì)象。利用嫁接法(PostGrafting)和一步合成法(OnepotSyn

3、thesis)制備了兩種新型有序的茜素敏化鈦硅介孔分子篩。第一部分，采用嫁接法，首先合成高含鈦量的TiSBA15介孔分子篩，然后將分子篩孔道表面羥基化，再將染料分子嫁接到孔道內(nèi)；第二部分，采用一步合成法，通過(guò)溶膠凝膠法直接合成含鈦量高的茜素敏化鈦硅介孔分子篩。通過(guò)FTIR光譜、XRD、N2吸附脫附測(cè)量、uVVis光譜和TGTA分析對(duì)上述合成的介孔分子篩進(jìn)行表征。研究結(jié)果表明，采用不同的合成方法，茜素均成功的合成到鈦硅分子篩上。兩種方法合

4、成的產(chǎn)品的XRD粉末衍射測(cè)試表明其具有一定的結(jié)構(gòu)有序度，Ti02為銳鈦礦型，且嫁接法合成的產(chǎn)物晶相結(jié)構(gòu)更好；№吸附脫附測(cè)試表明產(chǎn)品具有較大的比表面積和孔徑，有利于吸附并催化降解有機(jī)分子；產(chǎn)品的uVVis特征峰較銳鈦礦型Ti02發(fā)生了紅移，這表明產(chǎn)品將對(duì)可見(jiàn)光有更強(qiáng)的吸收能力。FT瓜測(cè)試表明茜素和Ti02以化學(xué)鍵結(jié)合，更為穩(wěn)定。另外，我們研究了兩種茜素敏化鈦硅介孔分子篩對(duì)靛紅溶液的光降解作用，初步探討了兩種分子篩的可見(jiàn)光催化降解染料的性能