离子液体对二氧化钛纳米颗粒形貌的影响
毕业论文关键词：二氧化钛；离子液体；水热法；光催化降解；甲基橙；
Effect of Ionic Liquid on the Morphology of TiO2 Nanoparticles
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 liquid 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; Ionic Liquid; Hydrothermal method; Photocatalysis degradation; Methyl orange;
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
离子液体对二氧化钛纳米颗粒形貌的影响
引 言
随着经济的飞速发展，工业对水环境的污染物排放量日益增大，特别是化学和化工方面对水体排放有大量有毒有害难降解污染物质，寻找快速，高效的治理水污染的办法，成为现阶段各方面共同关注的焦点。相比目前的一些污水处理技术，二氧化钛由于其在光物理和化学方面具有独特的性质，使其在光催化有机污染物方面有着广泛的应用前景。
光催化氧化法[1]是近20年来发展起来的环境友好型的高级氧化技术，能耗低，无二次污染，反应速度快，适用范围广等诸多优点而被学术界广泛关注。早在1976年Carey[2]等发现在紫外灯照射下，纳米二氧化钛具有光催化降解有机物的特性，掀起了学术界探究二氧化钛光催化的研究热潮。
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。TiO2作为一种新型的半导体光催化剂[3]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[4]。
在离子液体制备二氧化钛[5]过程中，有学者研究得到离子液体能改变其形貌特征，且能明显提高其光催化效率。并且本实验所用离子液体[Epy]BF4，有学者实验论证后发现离子液体制备二氧化钛优势[6]在于，具有较低的表面张力，成核率高，可得到更小的纳米粒子，且其与水为混合溶剂[7]，低温水热法制备热稳定的锐钛矿型介孔结构[8]纳米颗粒二氧化钛，其比表面积大，结晶性能更好，产品成核率高，分散性更好，并且还有很高的光催化速率。
本实验合成二氧化钛使用水热合成法[9]，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[10]：
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；