花狀TiO2分級(jí)結(jié)構(gòu)的可控合成與光催化性能研究.pdf

1、氧化鈦具有光催化活性高、環(huán)境友好、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，成為最受關(guān)注的高效光催化劑。微納米分級(jí)結(jié)構(gòu)同時(shí)具有微米與納米結(jié)構(gòu)兩方面的優(yōu)勢(shì)，抑制了各自結(jié)構(gòu)上的不足，成為目前材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)?；頣iO2為具有分級(jí)結(jié)構(gòu)的三維微納米材料，具有高比表面積、良好的光吸收和折射率。高比表面積有助于光生載流子的生成、遷移和反應(yīng)物在表面的吸附，同時(shí)利于光的吸收與折射，使該花狀TiO2分級(jí)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出了更高的光催化活性。
　　本文采用水熱合成方法，制備了多種

2、不同形貌與結(jié)構(gòu)的微納米TiO2材料，系統(tǒng)研究了各種因素對(duì)產(chǎn)物形貌、性質(zhì)及其光催化性能的影響。論文的主要內(nèi)容如下:
　　1、通過(guò)水熱法，將金屬Ti粉溶解在H2O2/HNO3的混合溶液中，與氫氧化鈉反應(yīng)，成功制備了由納米片組成的、具有花狀分級(jí)結(jié)構(gòu)的銳鈦礦TiO2材料。樣品的形貌、結(jié)構(gòu)和比表面積分別采用SEM、TEM、XRD、BET進(jìn)行表征?；頣iO2分級(jí)結(jié)構(gòu)的直徑為2.5μm，由許多從中心發(fā)出、呈輻射狀的的TiO2納米片組成，納米片

3、的長(zhǎng)約1μm，寬50到200 nm，厚度小于10nm。高溫處理后，得到的花狀TiO2依然具有高比表面積（160 m2/g以上）。合成過(guò)程中H2O2、 HNO3濃度、NaOH的量、反應(yīng)溫度及反應(yīng)時(shí)間對(duì)樣品形貌具有顯著影響。本文通過(guò)亞甲基藍(lán)降解對(duì)其催化活性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，證實(shí)該花狀TiO2分級(jí)結(jié)構(gòu)具有良好的光催化性能。
　　2、花狀TiO2材料具有高比表面積和發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)，光催化活性好，因此在環(huán)境污染治理、空氣凈化、殺菌、表面自潔等領(lǐng)域具

4、有廣泛應(yīng)用。通過(guò)水熱法，以?xún)r(jià)格低廉的金屬Ti粉與NaOH為原料，制備了形貌新穎的三維片狀TiO2分級(jí)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有良好的銳鈦礦結(jié)構(gòu)。
　　3、通過(guò)水熱法，可控制備了形貌新穎的由納米線(xiàn)組成的三維花狀TiO2微球，制備所得的材料粒徑均勻，分散性好，比表面積高，在降解亞甲基藍(lán)溶液的過(guò)程中，表現(xiàn)出較高的光催化活性。
　　4、通過(guò)水熱法，用金屬Ti粉直接與濃NaOH反應(yīng)，制備了銳鈦礦相三維TiO2納米管微球。系統(tǒng)研究了反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物