TiO2基空心球的制備、表征及其光催化降解性能研究.pdf

1、隨著能源危機(jī)與環(huán)境問題的日益嚴(yán)重,開發(fā)能夠有效利用太陽能的可見光光催化材料已成為研究熱點(diǎn)。在眾多半導(dǎo)體中,TiO2由于其高催化活性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、價廉、無毒等優(yōu)點(diǎn)而成為研究最廣泛的光催化材料,但由于其只對紫外光響應(yīng),同時光生電子與空穴的快速復(fù)合而致應(yīng)用受到了限制。本文以葡萄糖、硝酸銀、鈦酸四正丁酯和偏鎢酸銨為原料,首次采用水熱-碳球模板法,制備了WO3/TiO2復(fù)合空心球和Ag/TiO2空心球材料。結(jié)果表明,對TiO2進(jìn)行復(fù)合半導(dǎo)體

2、WO3和負(fù)載貴金屬Ag的改性,顯著地提高了TiO2納米材料的光催化性能,拓展了其太陽能應(yīng)用的潛能。本文工作主要分為以下兩個部分:
　　 (1)首先制備了TiO2空心球,并系統(tǒng)地對其進(jìn)行表征和測試其光降解性能。然后采用水熱-碳球模板法,通過復(fù)合WO3制備了WO3/TiO2復(fù)合空心球。WO3/TiO2空心球的紫外可見漫反射光譜相對TiO2空心球紅移50 nm,表明其光吸收區(qū)域拓展到了可見光區(qū)。光催化降解亞甲基藍(lán)(MB)實(shí)驗(yàn)顯示,經(jīng)可

3、見光光照75 min,亞甲基藍(lán)溶液在WO3/TiO2復(fù)合空心球的光催化降解作用下基本分解完全(99.2％),而TiO2降解MB只有64％左右,并且WO3/TiO2復(fù)合半導(dǎo)體在紫外光與可見光下的表觀速率常數(shù)分別是TiO2的3.2倍與3.5倍左右,在此基礎(chǔ)上,研究了以碳微球?yàn)槟０逍纬蒞O3/TiO2的機(jī)理以及WO3/TiO2的光催化活性提高的機(jī)理。
　　 (2)采用水熱-模板法,通過負(fù)載Ag制備了Ag/TiO2復(fù)合空心球。結(jié)果表明,