二氧化钛光催化性能研究
毕业论文关键词：二氧化钛；水热法；光催化；甲基橙；降解
Research photocatalytic properties of titanium dioxide
Abstract: This article focused on the Preparation and photocatalytic properties of titanium dioxide prepared by hydrothermal synthesis of titanium dioxide, hydrochloric acid and titanium tetrachloride by ionic liquids and N-ethyl-pyridine tetrafluoroborate ([EPy] BF4) Synthesis of TiO2 powder. The nanometer particles TiO2 could be analyzed and characterized by XRD spectra and SEM.The photocatalytic activity of TiO2 could be studied through the degradation of methyl orange. Experimental studies have shown that the higher the surface area, the more active groups, the higher the photocatalytic activity for the adsorption of methyl orange the more obvious.
Key Words: TiO2; Hydrothermal method; photocatalysis; methyl orange; degradation
目 录
摘 要 1
引 言 1
1实验部分 4
1.1仪器与试剂 4
1.2实验方法 4
2结果与讨论 5
2.1样品表征和分析 5
2.2样品的光催化降解实验与分析 6
3结 论 7
参考文献 7
致 谢 9
二氧化钛光催化性能研究
引 言
早在二十世纪七八十年代，Fujishima和Honda[1]发现在受辐照的TiO2[2]表面上可持续发生水的氧化还原反应并产生氢,半导体光催化作为一种新型的功能被大家所认识，紧接着，二氧化钛的钛白现象更是引起了学者的探究兴趣，随着二氧化钛的光敏化进入大家的视野，它的光降解效应也逐渐被大家所研究，即可使有机物的粘合剂发生分离，从热导致涂料的不稳定，这一研究加之光催化的蓬勃发展证明了二氧化钛能极好的光催化分解污染物。在此之后，各个领域的科学家对于二氧化钛这一新型物质做了诸多研究，方面涉及光化学的合成以致太阳能的转化和储存，从而提高其光催化效率。
TiO2作为一种新型的半导体光催化剂,物理化学性质稳定,氧化能力强，而且还在价钱方面占据一定优势，环保无毒，因此在环境净化方向处于核心的研究地位。但是TiO2只能利用紫外光,导致材料本身在实际应用中受到一些制约，在太阳能利用方面效率偏低。因此如何通过有效利用太阳能和提高电子-空穴分离效率从而来提高光催化活性，一直受到国内外学者的关注[3-4]。
本次实验合成二氧化钛使用水热合成法，水热合成法主要优点是粒度易控制所得产物的纯度以及分散性好。
水热合成法它的主要的特点有[5]：
1. 水随温度升高和自生压力增大具有非常大的解聚能力。在此种情况下，化学反应速度快，能制备出可变组性超微的结晶品粉末；
2. 在水溶液中离子混合均匀；
3. 对于离子来讲，在溶液中，它的反应是按照化学计量数反应的，晶粒也可以按其结晶习性生长，在结晶过程中，由于可反映的物质自主合成。因此就把其他的有害杂质排到溶液当中，只留下纯度较高的结晶粉末。
由此制得的纳米级二氧化钛具有催化活性高、稳定性好、氧化能力强、廉价无毒、易制备成透明的薄膜等特点[6],并且TiO2 能分解环境中的污染物质,具有较好的净化环境的光催化效应,在环境净化方面[7-8]展示了广泛的应用前景,已成为新一代环境净化涂层材料[9]氧化钛具有良好的光学，气敏，光催化及介电性能，被广泛应用在造纸[10-11]，颜料，催化剂载体等方面。