摘要
纳米二氧化钛作为一种新型的无机材料,具有无毒、化学性能稳定、高氧化性以及良好的光电转化和光催化性能。在催化治理环境问题、太阳能敏化电池等方面应用广泛。本论文主要对纳米二氧化钛的水热制备,铁、银元素改性及光催化处理污水等方面进行研究。 水热法制备纳米二氧化钛和催化性能研究。以钛酸丁酯和乙醇作为反应前驱体,通过改变体系的PH值、水热温度、物料添加比例和顺序,实现了系列样品的制备。以X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等实验测试技术表征为基础,研究制备条件对产物晶型、大小和形貌的影响,以及对应催化性能的好坏。对产物进行光催化实验,甲基蓝溶液作为模拟污染物,通过催化实验结果进一步指导和优化制备过程。最后得出水热法制备纳米二氧化钛的最佳工艺参数。 为了拓展纳米二氧化钛对可见光的利用率,对其进行掺杂改性研究。分别采用水热法和光沉积法制备掺铁、掺银的纳米二氧化钛。研究不同掺杂比例下样品的光催化性能。最终,得到最佳掺杂比例,掺杂样品在可见光下表现出很好的光响应。为使催化剂便于循环利用,初步探究磁性球负载纳米二氧化钛的制备及其光催化性能。 本文的创新点: (1)掺杂样品的可见光相应波长拓展到了汞灯577nm。并且,在此波长下样品呈现出很好的光催化效果。 (2)探索性研究磁性催化剂的制备及其催化活性,所得样品能够达到分离的目的,并且有一定光催化效果。
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