高活性納米TiO-,2-復(fù)合薄膜的制備與性能研究.pdf

1、納米TiO2是良好的半導(dǎo)體光催化劑，它具有優(yōu)良的光催化性、雙親性、表面與界面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等?；谝陨咸匦裕琓iO2被廣泛應(yīng)用到涂料、太陽能電池、殺菌材料、污水處理、自清潔材料等多個(gè)方面，是近年來光化學(xué)和光催化領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。但是，由于納米TiO2材料對(duì)太陽光的利用率較低，光生電子和空穴的復(fù)合率較高，從而影響了它的實(shí)用價(jià)值。實(shí)驗(yàn)表明：對(duì)TiO2進(jìn)行摻雜和修飾，可提高納米TiO2對(duì)太陽光，特別是對(duì)可見

2、光的吸收效率。本論文主要研究TiO2光催化劑的制備、摻雜、負(fù)載方法，并對(duì)其進(jìn)行表征和催化活性評(píng)價(jià)。
　　 本論文采用溶膠-凝膠法制備了納米TiO2、ZnO-TiO2、Fe3+/ZnO-TiO2、ZnFe2O4-TiO2、Ag+/ZnO-TiO2和SWNTs/ZnO-TiO2粉體，用自制的旋涂制膜裝置在玻璃基底上制備了納米TiO2、ZnO-TiO2、Fe3+/ZnO-TiO2、ZnFe2O4-TiO2、Ag+/ZnO-TiO2和S

3、WNTs/ZnO-TiO2薄膜，利用Ⅹ型射線分析(XRD)、電子掃描電鏡(SEM)等表征手段，對(duì)樣品的物相、晶型、粒度、成份含量、形貌等特性進(jìn)行了表征。
　　 以甲基橙溶液作為光降解物，比較了TiO2、TiO2-ZnO、Fe3+/ZnO-TiO2、ZnFe2O4-TiO2和SWNTs/ZnO-TiO2薄膜的光催化性，系統(tǒng)地研究了工藝參數(shù)對(duì)TiO2、TiO2-ZnO、Fe3+/ZnO-TiO2、ZnFe2O4-TiO2和SWNTs

4、/ZnO-TiO2薄膜光催化性的影響。研究結(jié)果表明ZnO的復(fù)合對(duì)TiO2薄膜的光催化性起促進(jìn)作用，ZnO復(fù)合量為10％的復(fù)合薄膜光催化性最佳。Fe3+、ZnFe2O4和SWNTs的摻雜可以提高薄膜的光催化性能，摻雜量影響薄膜的催化活性，當(dāng)他們的摻雜量分別為1％、1.5％、1％時(shí)，性能最佳。
　　 以去離子水、苯分別作為水和油模型，研究了TiO2、ZnO-TiO2和Ag+/ZnO-TiO2薄膜的雙親性，發(fā)現(xiàn)在紫外光照射下，水和苯會(huì)