电纺二氧化钛纳米纤维的制备及其光催化性质研究

摘要

全球经济的快速发展在极大地提高人们的生活水平的同时,也引发了一系列严重的环境问题。而二氧化钛被视为最有前途的解决水污染问题的材料之一。
　　本文针对二氧化钛只在紫外光照射下才有响应二氧化钛纳米颗粒在处理水污染问题时在水溶液中团聚,而且处理完以后不容易分离,很容易造成二次污染的问题,首先利用静电纺丝方法制备了二氧化锡掺杂二氧化钛复合纳米纤维,并研究了其光催化性质,其次,利用浑浊液静电纺丝技术制备了多孔二氧化钛纤维,得到了具有较大比表面积和较高光催化性质的二氧化钛纳米材料。
　　结果表明,(1)二氧化锡的加入对二氧化钛的光催化性质产生了比较明显的影响。适量的二氧化锡掺杂(本实验中为0.5％)可以有效提高二氧化钛纤维的光催化性能。过多或者过量的掺杂都会降低二氧化钛纳米纤维的光催化性能,特别是当二氧化锡的量达到10%时,在二氧化钛纤维表面会有二氧化锡晶体析出,其光催化性能大大降低。二氧化锡的掺入对二氧化钛的延缓了载流子的复合,提高了载流子的寿命,进而改善了光催化性能。但过多或者过少的二氧化锡掺入,都会增加二氧化钛晶体中缺陷,过多的缺陷构成了光生载流子的复合中心,加速了载流子的复合效率,因此抑制了光催化反应。(2)多孔二氧化钛纳米纤维的光催化性质有很大提高,这主要是由于其具有的较大的比表面积提高了有机物与光催化剂接触面积,加快了光催化反应进行,提高了光催化性能。最后,我们结合前面的研究结果,制备了多孔二氧化锡掺杂的二氧化钛纳米纤维,并研究了其光催化性质。我们发现,多孔二氧化锡掺杂的二氧化钛纳米纤维的光催化效率比单独的一种方法制备的二氧化钛纳米纤维要高,这表明二氧化锡的掺杂和多孔结构的形成都对二氧化钛纳米纤维光催化能力有促进作用。

目录

封面

声明

西北师范大学研究生学位论文作者信息

目录

中文摘要

英文摘要

第一章 绪 论

1.1. 引言

1.2. 光催化技术

1.3.静电纺丝技术

1.4.本课题的研究意义

第二章 实验部分

2.1.实验试剂及药品

2.2.样品制备装置

2.3.样品测试及表征设备与仪器

第三章 二氧化锡掺杂二氧化钛纳米纤维的制备和光催化性质研究

3.1.实验制备过程

3.2.光催化实验过程

3.3.结果及讨论

3.4.本章小结

第四章 多孔二氧化钛纳米纤维的制备及其光催化性质研究

4.1多孔二氧化钛纳米纤维的制备

4.2.光催化实验过程

4.3.结果及讨论

4.4.多孔二氧化锡/二氧化钛纳米纤维的制备及其光催化性质研究

4.5.本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

发表论文

致谢