TiO 2 /BaTiO 3 复合光催化剂的制备及其光催化性能研究
发布时间：2021-10-23 09:15
光生载流子分离效率低和难以回收是阻碍Ti02光催化剂工业化应用的两个主要问题。将TiO2纳米颗粒与压电纳米线阵列复合,不仅可以利用纳米线的极化电场为分离光生空穴-电子提供动力,提高其光催化效率,而且能够使光催化剂重复使用。因此,本文以水热法合成的钛酸钠纳米线阵列为前驱体,制备了 BaTiO3纳米线阵列,并通过钛酸丁酯水解获得了 TiO2/BaTiO3复合光催化剂。借助EDS、XRD、SEM’ TEM等手段对样品的相组成和微观形貌进行表征,利用UV-Vis DRS对样品的光吸收性能进行了研究,通过降解甲基橙实验,研究了不同条件下（紫外光、超声、紫外光+超声）样品的光催化性能,并初步分析了极化电场促进材料光催化性能提高的机理。采用水热法,以高温氧化Ti片表面生成的金红石型Ti02为Ti源,NaOH为矿化剂,制备Na4Ti3O8纳米线阵列,研究了氧化时间,碱浓度,水热温度和水热时间对Na4Ti3O8形貌的影响,然后对Na4Ti3O8纳米线阵列进行热处理。实验结果表明:对氧化8 h的Ti片在210 ℃、12MNaOH溶液中水热处理10h,经800 ℃热处理1h,制备出的纳米线阵列尺寸整齐（长度...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TiO2的应用【4】Fig.1-1TheapplicationofTiO2由于光催化技术能将一些有机大分子彻底分解矿化，转化为水、二氧化碳和各种小分
西安理工大学工程硕士专业学位论文密切相关。在热力学方面，接受电子的物质电势比半导体导带电势须比给电子物质的价带电势低，光生电子和光生空穴才能实现移动进行的条件【5】。图 1-2 为部分半导体的能带结构，常用的半导体ZnO【9-13】、CdS【14-15】、WO3【16】等。
图 1-3 TiO2的晶体结构示意图【18】(a)金红石型, (b)锐钛矿型Fig. 1-3 The schematic diagram of the crystal structure of TiO2(a)rutile, (b)anataseO2的制备来，用来制备 TiO2的方法很多，包括熔盐法、水热法、阳极氧化法和其中，水热法的应用最为广泛【19】。法以水为溶剂，在密闭的压力容器中，营造高温高压的环境，使得通常溶解，从而发生化学反应。实验室水热法的温度范围通常在 100 ℃~2反应。水作为一种常见并被广泛使用的溶剂，同时又是矿化剂，除此之过程中还承担了介质和反应物的角色，可以用于压力传递和参与反应。一般高温法的硬团聚现象，同时具有纯度高、结晶性好、形貌可控和绿atiullah Khan【20】通过水热法制备了掺杂 Y 的 TiO2球状纳米颗粒。俞一 PbTiO3纳米纤维表面均匀生长了一层结晶性良好的 TiO2纳米晶。O2的改性一种使用广泛的光催化剂，TiO
【参考文献】：
期刊论文
[1]水热法制备碳纳米纤维与二氧化钛复合材料及其光催化性质的研究[J]. 付沙威,张晶莹. 吉林建筑大学学报. 2015(03)
[2]二氧化钛/石墨烯光催化降解草酸的研究[J]. 朱冬韵,廖高祖,唐仲豪,李来胜. 华南师范大学学报(自然科学版). 2015(02)
[3]阳极氧化制备TiO2纳米管阵列的可控相转变及表征[J]. 马清,陈建军,符冬菊,李冬霜,叶利强,张维丽,刘绍军. 中国有色金属学报. 2015(02)
[4]碳掺杂二氧化钛光催化剂的研究进展[J]. 吴咏梅,李玉梅,乔伟,刘发强. 广东化工. 2015(01)
[5]聚苯胺/二氧化钛复合材料的制备及其光催化性能[J]. 王丽,王广振. 化工新型材料. 2015(01)
[6]具有高可见光催化活性的Ti3+和碳共掺杂改性的TiO2光催化剂[J]. 刘允昌,邢明阳,张金龙. 催化学报. 2014(09)
[7]氧空位的引入对纳米TiO2光催化性能的影响及其研究进展[J]. 李明辉,宋武林,曾磊,曾大文,谢长生. 材料导报. 2014(15)
[8]Fe3+掺杂纳米TiO2的制备与表征[J]. 杨荣国,周亮. 材料导报. 2014(S1)
[9]非金属元素C、N、F掺杂锐钛矿型TiO2的缺陷形成能和电子性质[J]. 岳远霞,冯庆,王寅. 功能材料. 2013(13)
[10]暴露高能晶面锐钛矿型TiO2研究进展[J]. 陈志鸿,方晓明,张正国. 化工进展. 2013(06)
硕士论文
[1]H-In2O3基纳米复合材料的制备及其光电化学分解水性能研究[D]. 张文文.江苏大学 2017
[2]TiO2/PbTiO3单晶异质结的制备、微结构和可见光催化性能研究[D]. 俞一峰.浙江大学 2015
[3]钛酸钡纳米结构的可控制备和表征[D]. 华常鑫.浙江大学 2012
[4]NO在贵金属Pt和Pd修饰的TiO2上的光催化氧化性能实验研究[D]. 宋淑贞.浙江大学 2012
[5]基于IV/V族金属氧化物纳米结构材料的制备和表征[D]. 任广平.东华大学 2009
本文编号：3452919
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TiO2的应用【4】Fig.1-1TheapplicationofTiO2由于光催化技术能将一些有机大分子彻底分解矿化，转化为水、二氧化碳和各种小分
西安理工大学工程硕士专业学位论文密切相关。在热力学方面，接受电子的物质电势比半导体导带电势须比给电子物质的价带电势低，光生电子和光生空穴才能实现移动进行的条件【5】。图 1-2 为部分半导体的能带结构，常用的半导体ZnO【9-13】、CdS【14-15】、WO3【16】等。
图 1-3 TiO2的晶体结构示意图【18】(a)金红石型, (b)锐钛矿型Fig. 1-3 The schematic diagram of the crystal structure of TiO2(a)rutile, (b)anataseO2的制备来，用来制备 TiO2的方法很多，包括熔盐法、水热法、阳极氧化法和其中，水热法的应用最为广泛【19】。法以水为溶剂，在密闭的压力容器中，营造高温高压的环境，使得通常溶解，从而发生化学反应。实验室水热法的温度范围通常在 100 ℃~2反应。水作为一种常见并被广泛使用的溶剂，同时又是矿化剂，除此之过程中还承担了介质和反应物的角色，可以用于压力传递和参与反应。一般高温法的硬团聚现象，同时具有纯度高、结晶性好、形貌可控和绿atiullah Khan【20】通过水热法制备了掺杂 Y 的 TiO2球状纳米颗粒。俞一 PbTiO3纳米纤维表面均匀生长了一层结晶性良好的 TiO2纳米晶。O2的改性一种使用广泛的光催化剂，TiO
【参考文献】：
期刊论文
[1]水热法制备碳纳米纤维与二氧化钛复合材料及其光催化性质的研究[J]. 付沙威,张晶莹. 吉林建筑大学学报. 2015(03)
[2]二氧化钛/石墨烯光催化降解草酸的研究[J]. 朱冬韵,廖高祖,唐仲豪,李来胜. 华南师范大学学报(自然科学版). 2015(02)
[3]阳极氧化制备TiO2纳米管阵列的可控相转变及表征[J]. 马清,陈建军,符冬菊,李冬霜,叶利强,张维丽,刘绍军. 中国有色金属学报. 2015(02)
[4]碳掺杂二氧化钛光催化剂的研究进展[J]. 吴咏梅,李玉梅,乔伟,刘发强. 广东化工. 2015(01)
[5]聚苯胺/二氧化钛复合材料的制备及其光催化性能[J]. 王丽,王广振. 化工新型材料. 2015(01)
[6]具有高可见光催化活性的Ti3+和碳共掺杂改性的TiO2光催化剂[J]. 刘允昌,邢明阳,张金龙. 催化学报. 2014(09)
[7]氧空位的引入对纳米TiO2光催化性能的影响及其研究进展[J]. 李明辉,宋武林,曾磊,曾大文,谢长生. 材料导报. 2014(15)
[8]Fe3+掺杂纳米TiO2的制备与表征[J]. 杨荣国,周亮. 材料导报. 2014(S1)
[9]非金属元素C、N、F掺杂锐钛矿型TiO2的缺陷形成能和电子性质[J]. 岳远霞,冯庆,王寅. 功能材料. 2013(13)
[10]暴露高能晶面锐钛矿型TiO2研究进展[J]. 陈志鸿,方晓明,张正国. 化工进展. 2013(06)
硕士论文
[1]H-In2O3基纳米复合材料的制备及其光电化学分解水性能研究[D]. 张文文.江苏大学 2017
[2]TiO2/PbTiO3单晶异质结的制备、微结构和可见光催化性能研究[D]. 俞一峰.浙江大学 2015
[3]钛酸钡纳米结构的可控制备和表征[D]. 华常鑫.浙江大学 2012
[4]NO在贵金属Pt和Pd修饰的TiO2上的光催化氧化性能实验研究[D]. 宋淑贞.浙江大学 2012
[5]基于IV/V族金属氧化物纳米结构材料的制备和表征[D]. 任广平.东华大学 2009
本文编号：3452919
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