TiO2納米帶的制備、改性及其光催化性能的研究.pdf

1、納米尺寸的TiO2顆粒作為催化劑直接分散在污水中勢必造成分離及回收困難的問題,這也限制了其實(shí)際應(yīng)用。為此本論文通過水熱法制備了大尺寸的一維納米材料,通過離子摻雜對納米材料進(jìn)行改性,研究了改性TiO2納米帶的光催化活性及其影響因素。
　　 通過簡易的水熱法在不同的水熱溫度下制備了納米帶樣品,在實(shí)驗(yàn)中討論了熱處理溫度及熱處理時(shí)間對樣品的晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌及催化活性的影響。通過X射線衍射儀(XRD)、透射電鏡(TEM)、N2-吸附與脫

2、附、光催化裝置對其各項(xiàng)性能進(jìn)行表征。所得結(jié)果為:制備的納米帶長度為幾十納米到幾微米,寬度為50 nm-300 nm,具有很大長徑比和很小的厚度,未經(jīng)退火處理的納米帶保持單斜的H2Ti3O7晶相。經(jīng)過熱處理H2Ti3O7轉(zhuǎn)變成了TiO2,當(dāng)熱處理溫度低于700℃時(shí),樣品為銳鈦礦相TiO2,當(dāng)熱處理溫度升至800℃時(shí),銳鈦礦相開始向金紅石相轉(zhuǎn)變。通過透射電鏡觀察到熱處理之后在TiO2納米帶表面上出現(xiàn)很多微孔,并且微孔的幾何尺寸隨著熱處理溫度

3、的升高而變大。此外,評價(jià)了催化劑的光催化活性,實(shí)驗(yàn)表明,在600℃煅燒2.5 h和800℃煅燒1.5 h的樣品對甲基橙降解有較好的光催化活性。
　　 通過二次水熱的方法制備了Gd3+摻雜濃度不同(0、0.5、0.7、1.0、3.0、5.0及7.0wt％)的TiO2納米帶粉體,實(shí)驗(yàn)中討論了摻雜濃度、二次水熱溫度及熱處理對TiO2納米帶晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌及催化活性的影響。結(jié)果表明,Gd3+的摻雜沒有影響樣品的晶型結(jié)構(gòu),樣品始終保持T