基于二氧化钛的复合材料的制备、表征及光催化性能研究

发布时间：2017-11-05 22:25

  本文关键词：基于二氧化钛的复合材料的制备、表征及光催化性能研究

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【摘要】：TiO_2是一种优良的半导体光催化材料,具有很多优良特性,这些优良特性使得TiO_2在能源和环保领域具有广泛的应用前景。近年来,科研学者在TiO_2光催化材料的合成和应用等方面进行了较多研究工作,虽然已经取得了不少成果,不过还是有部分不足需要解决:TiO_2对太阳光的利用效率低等。通过对TiO_2进行改性来解决上述问题。本文主要针对半导体材料复合以及Ag改性对二氧化钛光催化性能的影响进行研究,并对合成的复合材料进行形貌,结构,组成等进行表征。本文的主要内容如下:(1)以钛酸丁酯为钛源,制备了“爆米花”状纳米结构的TiO_2,利用SEM、EDS和XRD对制备的TiO_2材料进行表征测试。制备的TiO_2样品为锐钛矿相,颗粒直径大约200 nm。光照60 min后,罗丹明B溶液的降解率达到80.98%。(2)采用水热法,以草酸钛钾为钛源,制备了“棒状花”纳米结构的TiO_2,利用SEM、EDS和XRD对制备的TiO_2材料进行表征测试。制备的TiO_2材料为金红石相,颗粒直径大约200 nm。光照60 min后,罗丹明B溶液的降解率达到75.28%。(3)采用水热法合成球型SnO_2,采用沉淀法合成纳米SnO_2,利用SEM、TEM和X射线衍射对合成的材料进行表征测试。(4)制备球型SnO_2@TiO_2复合材料,并用贵金属Ag对其进行改性。利用SEM、XRD、XPS、EDS、热重、UV-vis DRS以及Raman对制备的复合材料表征测试。实验发现,当W_(TiO2)/W_(SnO2)=0.6,AgNO_3浓度为0.2 mol/L时,样品的光降解效率最高,光照50 min,罗丹明B溶液的降解率达到99.41%。(5)制备纳米SnO_2@TiO_2复合材料,并用贵金属Ag对其进行改性。利用TEM、XRD、EDS、XPS、热重、UV-vis DRS以及Raman光谱对制备的复合材料表征测试。实验发现,当W_(TiO2)/W_(SnO2)=0.2,AgNO_3浓度为0.15 mol/L时,样品的光降解效率最高,光照30 min,罗丹明B溶液的降解率达到99.05%。(6)制备Ag改性ZrO_2@TiO_2纳米复合材料。利用TEM、XRD、XPS、UV-vis DRS和Raman光谱对制备的复合材料表征测试。实验发现,当W_(TiO2)/W_(ZrO2)=0.3,AgNO_3浓度为0.1 mol/L时,样品的光降解效率最高,光照60 min,亚甲基蓝溶液的降解率达到85.69%。
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36;O644.1

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本文编号：1146171