非硅基介孔二氧化鈦材料及其復合體系的研究.pdf

1、自從1992年Mobil公司的科學家們成功地制備出介孔MCM-4l材料以來，介孔材料的合成及應用一直是人們研究和關注的熱點。目前，其研究的重點已逐漸向過渡金屬氧化物轉移，這主要得益于過渡金屬氧化物本身具有的特殊物理化學性能，如光催化、半導體等。隨著環(huán)境污染日益嚴重，利用半導體粉末作為光催化劑催化降解有機物的研究已成為熱點。作為光催化劑的主要原料，N型半導體TiO2活性高，化學穩(wěn)定性好，對人體無害，是理想的環(huán)保型光催化劑。 本論文

2、研究介孔TiO2材料的合成方法和工藝、結構表征及光催化性能，并對骨架進行摻雜改性，研究了Sn離子和稀土元素摻雜對介孔TiO2的結構和光催化性能的影響。在文中以P123為模板劑，鈦酸丁酯為鈦的前驅體，乙酰丙酮為水解延緩劑，無水乙醇為溶劑，制備了介孔二氧化鈦粉體。通過考察焙燒溫度、表面活性劑和水解延緩劑用量等因素對合成二氧化鈦的結構和光催化性能的影響，確定介孔二氧化鈦合成的合適條件，在此基礎上將Sn、RE等元素摻雜到介孔二氧化鈦體系中，制備

3、了介孔SnO2/TiO2、RE/TiO2復合氧化物。通過傅立葉變換紅外吸收光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、熱重-差熱分析(TG-DSC)、比表面積和孔徑分布測試(BET)、高分辨率透射電鏡分析(HRTEM)等表征方法對其結構表面形貌和形成機理進行了研究。結果表明，合成介孔二氧化鈦的焙燒溫度范圍較窄，以400℃為宜，焙燒溫度高于400℃將導致介孔結構造到不同程度的破壞；表面活性劑和水解延緩劑用量過高或過低對介孔結構形成都不利，較

4、適合的摩爾比例為Ti：P123：AcAc=1：0.035：0.5。 我們選用甲基橙作為目標降解物，對介孔TiO2、SnO2/TiO2復合介孔和RE/TiO2復合介孔等樣品的光催化活性進行了評價。結果表明，溶液的pH值、溶液的初始濃度、光照時間及TiO2光催化劑的用量都對光降解效率產生影響，發(fā)現(xiàn)具有介孔結構的TiO2光催化活性比非介孔TiO2的強，；摻雜Sn或RE后的介孔，光催化活性進一步提高，并分析了其光催化活性產生變化的原因。