二氧化鈦光子晶體的制備及其光催化性能的研究.pdf

1、環(huán)境污染是全世界都在關注的焦點問題。相對廉價的TiO2光催化劑在紫外光的照射下就能去除污染物，且不會產生有毒的副產物，因此受到重視。但光催化氧化技術在實際應用過程中還存在許多問題，如TiO2光催化劑的光生電子和空穴對在遷移過程中易于復合，導致量子效率比較低，光催化效果不突出。 光子晶體是一類具有優(yōu)越性質的特殊材料，其中的反蛋白石光子晶體結構由于其多孔的結構具有一般納米二氧化鈦固體所沒有的廣大的比表面積。所以期望能夠制備這樣一種二

2、氧化鈦光催化劑，他首先是光子晶體結構的，其次其晶型是銳鈦礦型和金紅石型都有的混晶。這種結構與一般的納米二氧化鈦相比，有三個優(yōu)點：1大的比表面積2大的孔體積3混晶。更大的比表面積有利于更多反應物在催化劑表面進行吸附，而更高的孔體積有利于各種反應物和產物在光催化反應過程中迅速擴散，從而使有機物更快的降解。并且有研究表明，兩種半導體的復合或一種半導體中兩種不同相間的復合都有利于減少光生電子和空穴的復合速率，從而提高光催化活性。 本論文

3、就是在此指導思想下，嘗試制備特殊結構的二氧化鈦催化劑，并通過對其進行光催化降解實驗，考查此特殊結構是否能夠增強它的光催化降解能力。本論文以聚苯乙烯為原料，利用自組裝方法制備出不同粒徑的膠體晶體正模板，并采用溶膠凝膠法把二氧化鈦前驅體填充入制備出的膠體晶體中，經過陳化，熱處理后，制備出具有光子晶體結構的二氧化鈦反蛋白石材料，以亞甲基藍和甲基橙作為目標降解物，測試了反蛋白石光子晶體TiO2的光催化性能。 本論文研究重點是探索結構規(guī)整