二氧化鈦光催化材料的改性及性能研究.pdf

1、近年來，隨著工業(yè)化進程的不斷加快，能源緊缺和環(huán)境污染等問題越來越受到人們的關注。半導體光催化氧化技術的出現(xiàn)為解決這些問題提供了新的方法。與傳統(tǒng)的治理方法相比，半導體光催化氧化技術具有安全毒性低、無二次污染、可實現(xiàn)能源的持續(xù)利用等優(yōu)勢。在眾多半導體光催化材料中，TiO2具有強的氧化能力、光穩(wěn)定性和相對無毒性，被視為理想的光催化劑之一。然而，TiO2材料自身禁帶寬度較大以及光反應過程中電子空穴復合幾率高，導致了純的TiO2催化活性較低?；?/p>

2、TiO2光催化材料存在的這些問題，本論文主要通過對TiO2光催化材料進行一些改性處理從而提高其光催化降解污染物的能力。
　　本論文主要包括以下兩方面的工作:
　　(1)采用氫氟酸和鈦酸正丁酯為原料，在水熱條件下合成了TiO2納米薄片。該TiO2納米薄片在365 nm的紫外燈下對14 mg/L的羅丹明B、甲基橙、亞甲基藍、甲基紫四種溶液具有較好的催化活性。對改性后的光催化材料進行X射線粉末衍射、透射電鏡、紅外光譜、紫外可見漫反

3、射、比表面積、X射線能譜等一系列表征，從表征數(shù)據(jù)中分析酸的引入對TiO2光催化劑的晶型、形貌、禁帶寬度、比表面積的影響。進一步嘗試TiO2納米薄片光催化降解羅丹明B的重復使用效率，發(fā)現(xiàn)隨著重復使用次數(shù)的增加，該催化劑的催化效率逐漸降低，由此說明了該催化劑是不穩(wěn)定的。為了提高該催化劑的穩(wěn)定性，在合成的TiO2納米薄片的基礎上，用0.05 M的磷酸對其進行表面改性處理，探索其光催化降解上述四種染料的催化效率。進一步比較了不同酸改性以及改性樣

4、品煅燒前后對上述四種污染物的降解效率。
　　(2)采用鉬酸鈉、硫代乙酰胺以及合成的TiO2納米薄片為原料，通過水熱法合成了MoS2負載量不同的MoS2/TiO2復合材料，并對該MoS2/TiO2復合材料進行X射線粉末衍射、掃描電鏡、透射電鏡、拉曼光譜、比表面積、紫外可見漫反射、X射線能譜等一系列表征。從表征數(shù)據(jù)中分析MoS2的引入對TiO2光催化劑的晶型、形貌、禁帶寬度、比表面積的影響。通過光降解羅丹明B溶液分析比較不同負載量的催