多相介孔TiO2復合光催化劑的制備及其光催化性能研究.pdf

1、利用光催化技術處理水中有機污染物是目前倍受關注的話題。為了提高TiO2對太陽能的利用及在可見光下的催化降解能力，本論文以TiO2為基礎，通過優化制備條件,制備出具有多晶相的介孔TiO2，并在混晶TiO2中引入非金屬摻雜，改善TiO2的帶隙，又將其吸附在C球表面大幅度增加其比表面積及活性位點的密度，同時提高對有機污染物的吸附及催化降解能力。并對其可見光催化效果進行評估，研究其可見光催化機理。具體研究內容如下：
　?。?）三相介孔Ti

2、O2復合半導體材料：研究了多晶相介孔TiO2的最優制備條件，探索了不同制備方法，不同鈦源，不同焙燒環境及焙燒溫度對樣品制備的影響，得到一個最優制備條件，即以鈦酸四丁酯（TBT）和四氯化鈦（TiCl4）為混合鈦源，采用水熱-溶膠混合法制備前驅體，空氣氣氛焙燒，制備催化劑樣品。對制備的樣品的結構形貌進行了詳細表征，并以羅丹明B和孔雀石綠為污染物模型，研究材料可見光下的光催化性能。研究表明，300℃焙燒條件下制備的樣品為板鈦礦/銳鈦礦/金紅石

3、三相混晶介孔TiO2，其催化效果最好?？梢姽庀鹿庹?0 min，吸附效率和降解效率分別是非介孔TiO2的9倍和1.8倍，是P25的63倍和28倍。對其可見光下催化降解羅丹明B過程中活性物種的捕獲可知，?O2-和h+在光催化過程參與了反應。
　?。?）殼-核N(x)-TiO2@C復合半導體材料：以C球為核，鈦酸四丁酯和四氯化鈦為鈦源，不同含量尿素為氮源，通過水熱法將不同N摻雜量的TiO2包裹在C球表面。通過控制焙燒條件，調控包裹在C

4、球表面的TiO2的晶型。X射線衍射（XRD）表明，隨著焙燒溫度的提高，可調控TiO2的晶型由板鈦礦/銳鈦礦混晶到銳鈦礦/金紅石混晶最后得到單一金紅石相TiO2；X射線光電子能譜（XPS）表明，N摻雜進入了TiO2的晶格內?？梢姽獯呋到饪兹甘G研究表明，制備過程加入1 g尿素，煅燒溫度為550℃的樣品N(1)-TiO2@C-550℃，其結構為銳鈦礦/金紅石混晶型，可見光催化效果最好，2 h催化效率達到75％，相比P25提高了11倍。對其