毕业设计（论文）-氧化锌、磷钨酸掺杂纳米tio2薄膜的制备及光催化性能

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1、氧化锌、磷钨酸掺杂纳米TiO2薄膜的制备及光催化性能目录摘要IAbstractII引言III第1章文献综述11.1半导体光催化反应原理11.1.1光催化反应原理11.1.2光催化反应活性物质21.2纳米TiO2半导体的结构与合成方法21.2.1TiO2的晶型结构21.2.2纳米TiO2的合成31.3提高半导体催化剂活性的途径41.3.1贵金属掺杂41.3.2非金属掺杂51.3.3半导体掺杂51.4本论文的研究依据及内容5第2章实验部分72.1实验仪器与药品72.2实验步骤82.2.1玻璃基片的准备82.2.2纳米薄膜的制备82.3复合纳米二氧化钛薄膜的光催化活性测试9第3章复合纳

2、米TiO2薄膜的性能及表征103.1HPW/TiO2的光催化活性测试103.2ZnO/TiO2的光催化活性测试103.3最优掺杂比的ZnO/TiO2和HPW/TiO2的可见光催化活性113.4UV-vis光谱及其分析123.5XRD图谱及其分析13结论14致谢15参考文献16氧化锌、磷钨酸掺杂纳米TiO2薄膜的制备及光催化性能摘要：以钛酸四丁酯为钛源，聚乙二醇6000(PEG)为增黏剂，通过溶胶-凝胶法制备ZnO和磷钨酸复合纳米TiO2薄膜，以甲基橙为模拟降解物，对纳米TiO2薄膜在可见和紫外光下催化降解性能进行测试。探讨ZnO和磷钨酸（H3PW12O40,简称HPW）的掺杂量对

3、纳米TiO2薄膜催化活性的影响。实验表明，焙烧温度500?，焙烧时间为3h，n(ZnO)：n(TiO2)=2%，纳米二氧化钛薄膜，紫外条件下，降解率达到了98.9%，可见光下，降解率达到了93.60%；n(HPW)：n(TiO2)=0.1%制成的纳米TiO2薄膜，在紫外光下，甲基橙的降解率达到了99.4%，可见光下，降解率达到了75.4%。通过X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)手段对纳米光催化剂进行表征。关键词：二氧化钛薄膜磷钨酸氧化锌甲基橙可见光IIIPreparationandphotocatalyticpropertiesofZnO、H3PW12O4

4、0dopednano-TiO2thinfilmsAbstract：Nano-TiO2filmswerepreparedbysol-gelmethodbytetrabutyltitanateastitaniumsource,usingpolyethyleneglycol(PEG)6000astackifier.Thephotocatalyticperformanceofnano-TiO2thinfilmswastestedwithmethylorangeassimulatedcontaminantsunderUVandsunlight.TheeffectsofcontentofZn

5、OandH3PW12O40onthephotocatalyticperformancewerestudied.Theexperimentsshowedthatundercalcinationtemperature500?for3h,methylorangedegradationrateofcomepositenano-TiO2thinfilmswith2%ZnOwas98.9%underultravioletlight,andthedegradationrateofmethylorangereached93.6%undersunlight.MeanwhileMethylorang

6、edegradationrateofcomepositenano-TiO2thinfilmswith0.1%H3PW12O40was99.4%underultravioletlight;andthedegradationrateofmethylorangereached75.4%underthesunlight.Nano-photocatalystswerecharacterizedbyX-raydiffraction(XRD)andUV-Visabsorptionspectroscopy.Keywords:Titaniumdioxidefilm；H3PW12O40；ZnO；Me

7、thylorange；Sunlight；III引言20世纪70年代，随着TiO2能够在紫外照射下分解H2O，产生氧气和氢气的能力被发现，开始进入多相光催化时代。自此以后，光催化技术迅速发展，涵盖了储能、小分子有机物合成和环保等多项领域。其中，又以TiO2薄膜的发展最为迅速。TiO2薄膜具有超亲水性和较高的光催化活性，使得其在清洁应用方面有巨大的发展空间，比如挡风玻璃，广告牌，高层建筑外墙等应用。ZnO与TiO2相似，具有相同的能带结构，禁带宽度也约为3.2eV，因此在清洁环保方面