TiO-,2-納米晶的表面活性劑修飾及其超親水性薄膜的設計合成.pdf

1、近年來，TiO2納米材料由于具有比表面積大、紫外光吸收性能好、氧化還原性強、化學性質(zhì)穩(wěn)定、無毒等獨特的性能，在光電轉換、多相光催化以及防霧自清潔材料等許多領域引起廣泛關注。但是，納米TiO2本身的強極性和高表面能使其小易分散在非極性介質(zhì)中，且在極性介質(zhì)中又易團聚，以至于在很大程度上影響其性能發(fā)揮以及應用。目前納米TiO2薄膜主要依賴紫外光照來實現(xiàn)超親水性，而從薄膜表面結構入手設計合成非紫外光照超親水性納米TiO2膜是非常有意義的?；谝?/p>

2、上陳述，本論文開展了TiO2納米晶的陰、陽離子表面活性劑修飾及進一步設計合成超親水性薄膜的研究。 本論文利用陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(DBS)和陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)分別對溶膠．水熱法合成的TiO2納米晶進行修飾，重點考察了表面修飾的適宜條件，并通過FT-IR、XRD、Raman、TEM、Uv-Vis、SPS等測試技術對樣品進行表征，揭示表面修飾機制及對TiO2光學和光生電荷轉移行為等的影響規(guī)律

3、。此外，利用可見光下降解染料污染物來評價樣品的光催化性能。結果表明：在適宜的pH范圍和表面活性劑用量條件下，DBS和CTAB基團均能夠較好地修飾在TiO2納米粒子表面，以至于實現(xiàn)其由水相到有機相的轉移。兩種表面活性劑的修飾機制是不同的，DBS主要通過靜電吸引作用實現(xiàn)在酸性條件下的修飾。而CTAB可通過靜電作用和Br離子分別實現(xiàn)在堿性和酸性條件下的修飾。DBS和CTAB表面修飾后，TiO2納米晶的光催化性能得到明顯改善，這主要與表面修飾提

4、高了TiO2光生載流子分離效率、吸附有機物能力及可見光利用率等有關。 在表面活性劑修飾TiO2納米晶基礎上，進一步利用其通過浸漬-提拉過程制備了薄膜，主要通過SEM、Raman、Uv-Vis、CA等測試技術對薄膜的組成、表面微結構及潤濕性能進行表征，重點探討了薄膜表面微結構、組成與性能的關系。結果表明：在紫外光未輻照的條件下，利用表面活性劑修飾的TiO2所獲得的薄膜樣品即表現(xiàn)出了超親水性，這主要與在薄膜表面形成了由TiO2納米粒