锐钛矿型二氧化钛形貌控制制备及其pH依赖的光催化活性研究

摘要

二氧化钛主要有金红石、锐钛矿和板钛矿三种晶型。其中在通常条件下，金红石结构为热力学稳定相，而锐钛矿和板钛矿结构为介稳相。目前金红石相已经有很多研究，而锐钛矿和板钛矿研究相对较少。本论文主要侧重锐钛矿结构二氧化钛的控制制备及其性质研究，本文中提到的具体研究内容和结果如下:
　　 方案一是采用P123为表面活性剂，一水合柠檬酸为稳定剂，盐酸为酸碱度调节剂，四氟化钛为前驱体，水热条件下通过控制不同的反应时间分别制备出了新型的球花状和片状空心球锐钛矿材料。方案二是采用P123为表面活性剂，一水合柠檬酸为稳定剂，盐酸为酸碱度调节剂，四氟化钛为前驱体，氟化铵为添加剂，制备出了暴露{111}面的多面体方块状锐钛矿材料。方案三是采用P123为表面活性剂，一水合柠檬酸为稳定剂，氨水为酸碱度调节剂，四氟化钛为前驱体，制备出了新型的小颗粒状锐钛矿材料。
　　 进一步我们需要测试各形貌锐钛矿光催化性能，综合考虑酸性对催化剂光催化活性的影响。我们通过光降解亚甲基蓝染料的对比实验，并采用单一变量控制法，在不同pH条件下对样品分别对球花状锐钛矿、空心球状锐钛矿、方块状锐钛矿、商业化二氧化钛进行了对比实验和空白实验。通过不同pH条件下的紫外光催化降解亚甲基蓝溶液，发现在pH为3-4时，球花状锐钛矿的光催化活性比P25好，片状空心球锐钛矿的光催化活性与P25相近。另外鉴于颗粒状锐钛矿具有优良的吸附性，在暗反应室温下就可以将亚甲基蓝溶液吸附完全，所以颗粒状锐钛矿表现出了良好的吸附性能。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 二氧化钛简介

1．1．1 二氧化钛的应用

1．1．2 二氧化钛材料的制备方法

1．2 锐钛矿材料的催化性质

1．2．1 降解污水中的有机污染物

1．2．2 降解污水中的无机污染物

1．2．3 强吸附性质应用

1．3 本论文研究的目的和意义

参考文献

第2章 球花状锐钛矿的制备与表征

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验材料

2．2．2 表征手段

2．2．3 实验步骤

2．3 实验结果分析与讨论

2．3．1 物相及结构分析

2．3．2 尺寸及分散度控制

2．3．3 生长机理

2．3．4 光催化性质

参考文献

第3章 多面体状锐钛矿的可控合成

3．1 研究现状

3．2 实验部分

3．2．1 实验材料

3．2．2 表征手段

3．2．3 实验步骤

3．3 光催化性质研究

3．3．1 物相及结构分析

3．3．2 光催化实验结果

参考文献

第4章 颗粒状锐钛矿的制备与表征

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 实验材料

4．2．2 表征手段

4．2．3 实验步骤

参考文献

在读期间的学术论文

致谢