可见光响应型改性纳米二氧化钛的制备及光催化活性研究

摘要

本文采用直接水解法制备了氯元素掺杂﹑溴元素掺杂改性TiO2纳米粒子, 采用热重分析﹑X-射线衍射分析﹑透射电子显微镜分析﹑X-射线光电子能谱分析及紫外可见漫反射光谱等分析测试手段对两个系列的非金属元素改性TiO2纳米粒子进行了表征，重点考察了焙烧温度对非金属元素掺杂改性TiO2的晶型组成﹑晶粒尺寸及其活性的影响。此外，以可见光下光催化降解苯酚为模型反应考察了改性TiO2纳米粒子的光催化活性及光催化降解苯酚的动力学特征。研究表明：（1）氯元素和溴元素的掺入能有效影响了二氧化钛的能带结构。（2）氯元素和溴元素的掺入降低了二氧化钛由无定形相向锐钛矿相转变的晶化温度,使在较低的热处理温度条件下就能得到较好的晶相。（3）焙烧温度对改性TiO2纳米粒子的晶型组成及晶粒尺寸有重要影响。（4）可见光下光催化降解苯酚实验表明：氯元素掺杂改性TiO2纳米粒子于313℃焙烧的样品的光催化活性较好，溴元素掺杂改性TiO2纳米粒子于325℃焙烧的样品的光催化活性最好。（5）光催化降解苯酚的动力学研究表明：两种非金属元素改性TiO2纳米粒子对苯酚的光催化降解反应均符合准一级动力学模型。

目录

文摘

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第一章 绪 论

第二章 TiO2光催化剂改性的理论和研究方法

第三章 实验条件和研究方法

第四章 Cl掺杂改性TiO2纳米粒子制备及其光催化活性研究

第五章 Br掺杂改性TiO2纳米粒子制备及其光催化活性研究

结 论

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文及申请专利论文

致谢