二氧化鈦復合材料的制備及其性能研究.pdf

1、二氧化鈦性能優(yōu)異、環(huán)境友好，已經(jīng)被廣泛的應用于各個領(lǐng)域，尤其是在光催化領(lǐng)域。然而二氧化鈦在實際應用的過程中存在太陽光能量利用率低、催化效率低等缺陷。本論文運用超聲輔助法合成親水性石墨烯/二氧化鈦復合材料和溶膠-凝膠法制備二氧化鈦/四氧化三鐵復合材料以及二氧化鈦/親水性石墨烯/四氧化三鐵復合材料，對其光催化性能進行了研究。并探索各種合成條件對復合材料光催化性能的影響。
　　以四氯化鈦為鈦源，加入自制的親水性石墨烯，運用超聲輔助法，制

2、備了二氧化鈦/親水性石墨烯復合材料。通過XRD、SEM和TEM對復合材料進行表征分析，結(jié)果表明所制備復合材料的晶型為金紅石型。對復合材料的制備條件進行探討，得到最優(yōu)制備條件為pH=2、m(HG):m(TiO2)=1:8、超聲時間為90 min、超聲溫度為70℃。以高壓汞燈為光源，降解甲基橙，結(jié)果表明最優(yōu)條件下制備的復合材料展現(xiàn)了優(yōu)異的降解性能，其對甲基橙的降解率為93.5％。是同等降解條件下商用TiO2降解率的3.2倍，自制TiO2降解

3、率的1.5倍。
　　以鈦酸四丁酯和自制Fe3O4為原料，采用溶膠-凝膠法得到了TiO2/Fe3O4復合材料，并探索Fe3O4添加比、焙燒溫度、焙燒時間等條件對復合材料性能的影響。產(chǎn)品的XRD表征分析結(jié)果表明，TiO2/Fe3O4復合材料生成的是銳鈦礦型二氧化鈦，在制備條件為焙燒溫度為500℃、焙燒時間120 min、m(Fe3O4):m(TiO2)=1:6下制備的復合材料對甲基橙的降解率為96.2%。是同等降解條件下商用TiO2降

4、解率的1.5倍，自制TiO2降解率的1.2倍。
　　以鈦酸四丁酯、自制 Fe3O4和自制親水性石墨烯為原料，采用溶膠-凝膠法得到了TiO2/親水性石墨烯/Fe3O4復合材料，并探索親水性石墨烯添加量、Fe3O4添加量等條件對復合材料性能的影響。產(chǎn)品的XRD表征分析結(jié)果表明，TiO2/Fe3O4復合材料生成的是銳鈦礦型二氧化鈦，當m(Fe3O4):m(HG)=1:3.8下所制備的TiO2/親水性石墨烯/Fe3O4復合材料對甲基橙的降