摻雜納米TiO-,2-粉體及薄膜的制備與光催化性能研究.pdf

1、摻雜納米TiO<,2>粉體及薄膜的制備與光催化性能研究材料加工工程專業(yè)納米TiO<,2>光催化劑在紫外光照射下，能夠將絕大多數有機污染物徹底礦化分解，在污染治理，特別是污水治理中，具有誘人的前景，各國都進行了廣泛的研究。 本文以鈦酸丁酯為前驅體，采用溶膠．凝膠法制備納米級的TiO<,2>粉體材料和玻璃負載的納米TiO2薄膜材料。重點考察了煅燒溫度對納米TiO<,2>粉體晶相轉變的影響，通過X射線衍射(XRD)，掃描電鏡(SEM)

2、等方法分析了TiO<,2>晶相轉變溫度以及晶粒尺寸等微觀形貌；通過光催化降解實驗，探討了光照時間、催化劑用量、酸度等因素對納米TiO<,2>光催化活性的影響。結果表明：單獨摻雜V<'5+>、Ag<'+>會提高TiO<,2>的晶相轉變溫度，而單獨摻雜La<'3+>不能改變TiO<,2>的晶相轉變溫度；V<'5+>-Ag<'+>雙摻雜和V<'5+>-La<'3+>雙摻雜能提高TiO<,2:>由銳鈦礦相向金紅石相轉變的溫度；光照時間、催化劑用

3、量、酸度等因素對納米TiO<,2>光催化活性都有一定的影響，適當延長光照時間、提高催化劑的用量、增加酸度，對TiO<,2>光催化活性都有不同程度的提高，不同催化劑對甲基橙的降解率由大到小順序依次為： TiO<,2>-Ag>TiO<,2>/Ag>TiO<,2>/V-La>TiO<,2>/La>TiO<,2>/V>純納米TiO<,2>。由于固定化的催化劑比粉體催化劑更容易和方便地應用于實際的污染治理中，所以又用溶膠．凝膠法在玻璃片上

4、制備了TiO<,2>薄膜型光催化劑，研究了加水量、模板劑的添加量、升溫速度等因素對薄膜質量的影響，通過XRD、SEM等表征手段，對薄膜的組成和形貌進行了研究，并將所制薄膜催化劑用于甲基橙的光催化降解。結果表明：當熱處理為500℃恒溫2h的時候，在玻璃片上負載的TiO<,2>均為銳鈦礦型；隨著加水量的增加，薄膜的孔尺寸不是線性分布，當n(H<,2>O)/n[Ti(OC<,4>H<,9>)<,4>]=3時，孔尺寸最大：適當添加模板劑可以減少