tio,2和钛酸盐的制备及光催化性能的研究

《tio,2和钛酸盐的制备及光催化性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大连理工大学硕士学位论文TiO<,2>和钛酸盐的制备及光催化性能的研究姓名：陈亮申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：张守臣20090601大连理工大学硕士学位论文摘要二氧化钛(Ti02)以其价格低廉、无毒、化学性质稳定和催化效率高等优点，在光电转化和光催化领域倍受关注。由于Ti02的禁带宽度较大，只能被紫外光激发，且光生电子和空穴易复合，因此限制了其在光催化领域的广泛应用。因此，通过多种手段对Ti02催化剂进行改性，提高Ti02的光催化效率是将这一技术推向实际应用的重要环节。二氧化钛的改性已被证明是提高光催化活性的简单有效的途径。本文使用不同的方法对Ti02光催化剂

2、进行改性，采用溶胶一凝胶法合成了Ti02，通过高温锻烧处理的合成路线，找到形成Ti02锐钛矿相和金红石相混晶的最佳的温度；采用球磨法，以六次甲基四胺(HMT)为氮源掺杂Ti02；采用光催化还原法制备Ag掺杂Ti02。本文还选择了不同掺杂金属制成具有钙钛矿结构(AB03)的钛酸盐；再通过掺杂其他金属离子，改变其A位和B位离子，并寻找最佳的掺杂量。详细研究了反应条件对产物的晶相，晶化程度，光催化活性等的影响。使用XRD、TG、SEM等手段对催化剂结构和性能进行了表征，并研究了它们对亚甲基兰的光催化降解性能。(1)用溶胶．凝胶法合成西02煅烧温度有一个最佳值550℃，可形成锐钛

3、矿和金红石两种晶相的混晶，煅烧温度过低或过高催化剂的活性都有所下降，不利于光催化反应。(2)在日光和紫外光下，球磨法制备的N掺杂Ti02光催化剂较未掺杂Ti02混晶的光催化效率有很大增强，10％的N掺杂量为最佳。(3)在日光下，光催化还原法制备的Ag掺杂Ti02光催化剂较未掺杂Ti02混晶的光催化效率提高不大，但在紫外光下，却有很大的提高。(4)用溶胶．凝胶法合成的SrTi03、NiTi03、Ce2Ti05、La2Ti05、CoTiOs、ZIlTi03六类钙钛矿结构光催化剂，除了CoTi03以外都有比较好的光催化性能，尤其以SrTi03最佳。(5)用溶胶一凝胶法合成的Zr

4、．SrTi03与Ba．SrTi03光催化剂中，Zr4+与Ba2+的掺杂可以有效提高催化剂的光催化效率。但它有一个最佳掺杂量。高于或低于这个最佳掺杂量，催化剂的催化性能有所降低。在本实验中，8％Zr：SrTi03与6％Ba．SrTi03最佳。关键词：光催化；二氧化钛；混晶；钙钛矿；钛酸盐；溶胶一凝胶法；亚甲基蓝Ti02和钛酸盐的制各及光催化性能的研究StudyonthePreparationandPhotocatalyticPropertyofTi02andTitanateAbstractTitaniumdioxide,aphotocatalyst，hasreceiveda

5、greatdealofattentionowingtoitsadvantagessuchashi曲chemicalstability，non·toxicityandlowcostetc．ButonlyunderUV，Ti02Callbeexcitedbecauseofitswidebandgap．Andtheelectronsfromthevalencebandtotheconductionbandandtheholesinthevalencebandareeasytorecombine，whichrestrictstheapplicationofTi02．ThusPho

6、tocatalyst、杭tllhigheractivityandefficiencyisallessentialforitsapplicationinlargescale．DopedTi02hasbeenprovedtobeasimpleandefficienttechnictoimprovethephotoactivity．Inthispaper，therearedifferentmethodstoimprovethephotocatalystofTi02，includinghigh-temperaturecalcinationsbasedonthesol-gel，an

7、dsearchpropertemperatureoftheformationforTi02mixedcrystal．Andthen．chooseHMTtosynthesizeN：Ti02usingball—milling．Bytheway，thephotocatalystofAg／Ti02ispreparedbyasimplechemicalreductionmethod．Atthesametime，synthesizetheTitanatebydopedvariousmetals．AfterthatmodifyA·ionan