锐钛矿型TiO水溶胶和薄膜的制备、表征及其光催化性应用

摘要

本论文采用TiCl4水解，加氨水调pH，加H2O2来溶解正钛酸，长时间的低温热处理使其晶型转换，制得了纳米级锐钛矿型TiO2水溶胶，这为TiO2在光催化领域的应用提供了一种新的方式。 实验研究了影响TiO2水溶胶稳定性的因素，并对水溶胶进行了TEM和电泳分析，从而简单阐述了TiO2水溶胶保持稳定性的机理。将水溶胶低温干燥，对所得到的TiO2粉末进行了FTIR、XRD和BET比表面积分析，可知：所制备的为纯净的TiO2水溶胶，TiO2颗粒主要以锐钛矿晶型存在，随着热处理温度的升高，晶粒大小变化不大，晶型锐钛矿的峰值增强，结晶更加完善，TiO2颗粒的比表面积在220m2g-1左右，随着温度的升高，比表面积变化不大，孔体积和平均孔径却趋向增大。 利用所制备的TiO2水溶胶提拉法镀膜，对薄膜在低温下热(或不)处理。对薄膜进行了TEM、Raman、AFM、SEM和UV-Vis分析，可知：所得到的TiO2薄膜也为锐钛矿晶型，且结晶度良好。TiO2晶粒以多个锐钛矿相晶体(晶粒在10nm左右)的形式附着在玻璃片上，且分布相对均匀。所得到的TiO2薄膜透明性良好，其光吸收阈值在354nm左右。 在光催化活性方面，测试了TiO2水溶胶降解甲基橙、TiO2粉末降解丙酮、TiO2薄膜降解甲醛和TiO2薄膜降解甲基橙的实验，证实了所制备的试样具有较好的光催化活性。并且所制备的TiO2薄膜在阳光下拥有较好的亲水性。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章TiO2光催化亲水性的作用机理

第三章TiO2水溶胶的制备工艺

第四章TiO2水溶胶的表征及其光催化性

第五章由水溶胶所得到的TiO2薄膜的物性表征

第六章TiO2薄膜的光催化亲水性应用

第七章结论

参考文献

致谢

附录：攻读硕士期间发表的论文