具有多级纳米结构的TiO2材料的制备与结构表征

摘要

TiO2因其光催化活性强，光电转换效率高，降解有机物彻底，不引起二次污染等的特殊性质，自从在光催化领域被发现的40多年来广泛应在污水处理、防雾-自清洁涂层、空气净化器、抗菌材料、光催化分解水等方面。近年来人们为扩大TiO2应用领域，提高其催化性能而做了诸多研究。
　　本文以Ti-Cu-Pd非晶合金条带为钛源利用化学腐蚀法制备纳米TiO2，并研究其性能，后期探究F-离子作为活性剂参与反应对其结构及性能的影响。
　　对于Ti-Cu-Pd非晶合金条带制备纳米TiO2，重点探究其制备方法及贵金属Pd在纳米TiO2形成过程中所起的作用及对性能的影响。对Pd-TiO2进行SEM、TEM观察和XRD等表征，结果表明：含Pd非晶合金制备的纳米TiO2能够暴露具有较高表面能的(001)晶面，提高催化剂活性，从而改善纳米TiO2的催化性能。通过实验在紫外可见光照下试样对罗丹明B的催化降解性能讨论本实验所制备的不同含Pd量的非晶合金条带制备的纳米TiO2的光催化性能，其催化活性均优于不含Pd的TiO2，降解速率达到商业P25的两倍。
　　对于在腐蚀液中加入F-离子活性剂，对Ti-Cu-Pd非晶合金条带反应制备纳米TiO2的影响。对样品进行SEM、TEM、XRD等表征，探索F-离子活性剂对反应物的形貌与物相的显著影响，随着 F-离子含量的增多Ti-Cu-Pd非晶合金制备的纳米TiO2由金红石转化为锐钛矿继而又转变为钛氟酸盐(NH4)0.3TiO1.1F2.1，而钛氟酸盐经热处理后可转化为锐钛矿。同样以光催化降解罗丹明 B为探索其光催化活性的手段，结果表明F-的添加也有利于纳米TiO2催化性能的提高。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 文献综述

1.1 TiO2的研究历史

1.2 TiO2的性质与结构

1.3 TiO2的催化原理和影响因素

1.4 TiO2的改性方法

1.5 TiO2材料的制备方法

1.6 TiO2纳米材料的应用

1.7 本课题研究背景及研究内容

第二章Ti-Cu-Pd非晶条带制备TiO2及其性能研究

2.1 引言

2.2 实验

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 F-对纳米TiO2合成与性能的影响

3.1引言

3.2 实验

3.3 结果与讨论

3.5 光降解罗丹明B催化性能分析

3.6 本章小结

第四章 全文总结

4.1 全文总结

4.2 工作展望

参考文献

致谢