负载型纳米tiolt2gt的制备及光催化性能的研究

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1、摘要纳米技术的发展日新月异，在生命医学、生物技术、信息产业、能源、环境、国防科技以及工业制造等诸多领域的应用前景非常广阔，对21世纪的科技发展具有重要作用。纳米Ti02以其在环境净化方面的巨人作用成为日前最具应用前景的光催化剂。本文在归纳纳米Ti02光催化降解有机污染物的基础上，确定以负载型光催化体系作为研究对象，选用一些新颖的、具有独特物理化学特性的材料作载体，重点进行了以下几个方面的研究。首先，系统研究了纳米Ti02光催化降解硝基苯过程中的影响因素，并对反应动力学进行了分析，为之后开展的负载型光催化剂的制备与表征做好

2、了铺垫。在溶胶凝胶法制备纳米光催化剂的基础上，通过对制备方法的改进，分别采用溶胶凝胶法、浸渍法、吸附水解法制备了以CdS、A120”Zr02为载体的负载烈光催化剂。通过对样品进行的x射线衍射、透射电镜、比表面积、红外光谱、粒度分析、紫外光光谱等表征了其晶相、形貌、比表面积、吸收边等物理化学性质。通过对不同污染物(甲基橙、造纸废水、亚甲基蓝)的降解表征了其光催化活性，不同载体的样品均表现出很好的光催化活性。综合分析表明，三种制备方法各有优缺点：溶胶凝胶法所制备的CdS／Ti02负载型催化剂光催化效果好，有利用太阳能的可行性

3、，但存在颗粒团聚较严重、粒度分布较复杂等缺点，同时，由于载体在制备过程中悬浮在溶胶中，所制得的样品中混合了部分未负载的Ti02；浸渍法方法简易，对于如A1203这种强吸附性的载体，可以得到催化性能较好的负载样品，但是溶胶与载体的分离有一定的困难：吸附水解法，主要是通过真空条件下载体对Ti4+吸附性增强，溶剂蒸发后，Ti4+能较好地负载在载体已通过迅速加入人量的水可以使表面的Ti4+急速水解。该法克服了浸渍法的分离困难，多次负载受限制等缺点，可以很好的制备负载型催化剂，同时，样品的粒度和均匀度均町通过改变载体得到很好的控制

4、，并有望通过该方法制得核一壳结构的纳米光催化剂。综上所述，本文通过对负载型纳米Ti02光催化剂的系统研究，针对光催化降解技术应用的相关问题进行了初步的探索和研究。在纳米光催化剂的负载工艺、颗粒表征、降解效果的评价等方面取得了某些有意义的结果，具有一定的创新性，为纳米光催化材料的进一步研究取I实际应用奠定了基础。关键词：光催化；负载；纳米TiO。：制备：降解AbstractNanotechnology，whichcanbeappliedcapaciouslytomanyfieldssuchasmedicine，biotec

5、hnology，informationindustry,energysources，environment，nationaldefencetechnologyandindustrialmanufacturing，willplayanimportantroleinthedevelopmentoftechnologyofthe215‘century．Meanwhileitisprosperingwitheachpassingday．AtthepresenttimeNano—Ti02，whichhasbeenplayingac

6、onstructiveroleinthedecontaminateoftheenvironment，hasbeenbecomingtheveryphotocatalystwiththebestappliedforeground．Onthefoundationofsummarizingthedevelopmentofphotocatalyticdegradingcontaminants，inthispaperwedefinedcoatedphotocatalystssystemasthekeystudytarget．Usi

7、ngthenovelmaterialsofdifferentpropertiesassupports，theseveralfollowingaspectswerestudied：Firstly,theprocessofthephotocatalyticdegradationofnitrobenzenewithtitaniumdioxideascatalysiswasstudied，wheretheeffectsoftheadsorptionbalance，theoriginalconcentrationofnitrobe

8、nzene，thedegradationcircumstance，pHvalueandthekineticsofphotocatalyticdegradationprocessofnitrobenzenewereinvestigated．Andsuchstudieslaidfoundationforthelaters