阳极氧化法光催化二氧化钛膜的研究

摘要

本文主要通过阳极氧化的方法在有机溶液中制备了二氧化钛膜，运用阳极氧化曲线来观察阳极反应的进程，同时用扫描电子显微镜，X射线衍射，和甲基蓝分解来表征所制得二氧化钛膜的结构和光催化性能。
　　在1mol/L硝酸铵乙二醇溶液中，采用恒电流模式，阳极氧化时间固定为30min，改变阳极氧化电流0.1A，0.3A，0.5A，0.7A，0.9A，1.1A，1.3A制备了二氧化钛膜。甲基蓝分解测试结果表明，当电流为0.9A时，所制得的二氧化钛膜的可见光光催化活性最好。且电流为1.1A，1.3A时，所制得二氧化钛膜崩坏，同时可见光光催化活性急剧降低。
　　采用恒电流模式，阳极氧化电流0.4A，阳极氧化时间30min，分别在1mol/L硝酸铵乙二醇，0.1 mol/L硝酸铵乙二醇和0.1mol/L硝酸铵水溶液中制备了二氧化钛膜。甲基蓝分解测试表明，在0.1mol/L硝酸铵乙二醇（ANEG）中制得的二氧化钛膜和0.1 mol/L硝酸铵水溶液(ANA)中制得的二氧化钛膜具有相当的可见光光催化活性。从扫描电子显微镜结果可知，在0.1 mol/L硝酸铵乙二醇中制得的二氧化钛膜表面比在0.1 mol/L硝酸铵水溶液中制得的二氧化钛表面光滑得多。
　　采用恒电流模式，阳极氧化电流0.4A，阳极氧化时间30min，分别在0.1mol/L硝酸铵乙二醇，0.1mol/L磷酸二氢铵和0.1mol/L硫酸铵中制备了二氧化钛膜。甲基蓝分解测试表明，在0.1mol/L硝酸铵乙二醇中制得的二氧化钛膜可见光光催化活性最好。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 引言

1．2 二氧化钛光催化的发现：太阳能的光电转换

1．3 二氧化钛光催化原理

1．4 二氧化钛光催化剂

1．5 钛的阳极氧化

1．6 TiO2光催化剂可见光化

1．6．1 离子掺杂法

1．6．2 离子注入法

1．6．3 半导体复合法

1．6．4 光敏化法

1．7 课题研究意义和内容

第二章 阳极氧化电流对二氧化钛膜的光催化性能影响

2．1 引言

2．2 实验

2．2．1 实验仪器与试剂

2．2．2 试验方法和流程

2．3 二氧化钛膜的表征

2．3．1 二氧化钛膜的阳极氧化曲线

2．3．2 扫描电镜(SEM)对二氧化钛膜表面的观察

2．3．3 X射线衍射(XRD)验证二氧化钛的形成

2．3．4 二氧化钛膜的光催化活性检测(MB分解测试)

2．4 小结

第三章 水溶液体系与有机溶液体系下二氧化钛膜性能的比较

3．1 引言

3．2 实验

3．2．1 实验仪器与试剂

3．2．2 试验方法和流程

3．3 二氧化钛膜的表征

3．3．1 二氧化钛膜的阳极氧化曲线

3．3．2 扫描电镜(SEM)对二氧化钛膜表面的观察

3．3．3 X射线衍射(XRD)验证二氧化钛的形成

3．3．4 二氧化钛膜的光催化活性检测(MB分解测试)

3．4 小结

第四章 不同离子的引入对二氧化钛膜性能的影响

4．1 引言

4．2 实验

4．2．1 实验仪器与试剂

4．2．2 实验方法和流程

4．3 二氧化钛膜的表征

4．3．1 扫描电镜(SEM)对二氧化钛膜表面的观察

4．3．2 X射线衍射(XRD)验证二氧化钛的形成

4．3．3 二氧化钛膜的光催化活性检测(MB分解测试)

4．4 小结

第五章 全文总结和建议

5．1 全文总结

5．2 建议

参考文献

致谢