特殊形貌的TiO2基納米材料的制備及其光催化性質(zhì)的研究.pdf

1、半導(dǎo)體光催化納米材料以優(yōu)異的光學(xué)性能、催化性能和光電轉(zhuǎn)換性能而引起科學(xué)界的廣泛關(guān)注和普遍興趣。眾所周知，二氧化鈦是應(yīng)用最為廣泛的半導(dǎo)體催化劑之一，其催化效率取決于它的大小、組成、晶相、結(jié)晶度、比表面積和形貌。因此，控制二氧化鈦的形貌對(duì)于優(yōu)化其性能來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要的問(wèn)題。與此同時(shí)，納米二氧化鈦與其他物質(zhì)的復(fù)合也是有效提高光催化性能的方法。本文主要構(gòu)造了具有中空-核殼結(jié)構(gòu)、3D結(jié)構(gòu)、中空結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料，并探討了他們的形成機(jī)理和光催化性能。主

2、要內(nèi)容如下：
　?。?）通過(guò)沉淀-水熱法合成了具有中空-核殼結(jié)構(gòu)的CeO2@TiO2復(fù)合物（HCSCTs）。采用TEM、XRD、FT-IR、DRS、PL等對(duì)樣品進(jìn)行了表征和測(cè)試。結(jié)果表明，產(chǎn)物具有分布均勻，粒徑均一，團(tuán)聚程度較低，純度較高等特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)對(duì)中空核殼 CeO2@TiO2納米微球進(jìn)行了光催化測(cè)試并且探究了其光催化機(jī)理。結(jié)果表明，產(chǎn)物顯示出良好的光催化性質(zhì)。
　　（2）采用改進(jìn)Hummers方法制備出氧化石墨，通過(guò)水熱

3、法制備了催化性能良好的3D結(jié)構(gòu)TiO2/RGO復(fù)合材料（HTGC）。采用TEM、XRD、FT-IR、XPS、DRS、PL等多種手段對(duì)樣品進(jìn)行了表征和測(cè)試。研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)水熱過(guò)程，3D結(jié)構(gòu)二氧化鈦納米微球較為均勻地沉積在還原氧化石墨烯上，并且 GO被還原為 RGO。此外，對(duì)其在光催化方面的應(yīng)用進(jìn)行了探討。結(jié)果表明，相比于空心二氧化鈦納米粒子，所合成的3D結(jié)構(gòu)TiO2/RGO復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的光催化性能。另外，對(duì)產(chǎn)物的形成機(jī)理也做了討論。

4、
　?。?）使用碳微球?yàn)槟０?，通過(guò)一步溶劑熱法再經(jīng)過(guò)煅燒后，合成了一系列的不同摻雜比例的中空TiO2:Ce3+納米微球。采用了XRD、TEM、DRS等表征手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行分析，結(jié)果表明，中空TiO2:Ce3+納米微球單分散性良好，大小較為均一。文中也對(duì)于摻雜不同比例鈰的中空二氧化鈦納米顆粒的光催化活性做了分析。羅丹明B被選為目標(biāo)污染物用來(lái)測(cè)試所合成產(chǎn)物的光催化活性。文中分別在紫外光和可見(jiàn)光下做了對(duì)比試驗(yàn)，得到了光催化降解羅丹明B的最