多级结构TiO2复合材料的制备与光催化性能研究
本论文主要采用液相化学法控制合成了多级结构TiO2复合材料。分别从材料的制备、形成机理以及性质表征几个方面进行论述。全文旨在探索液相体系中新型功能材料的制备工艺与光催化降解性质，在开发新型功能材料的同时揭示材料形貌、结构和组成与催化降解性能之间的关系。 采用简单的一步无模板溶剂热法合成了核壳结构C-TiO2复合材料前驱体，随后在氩气条件下煅烧得到高晶相C-TiO2复合材料。运用SEM、TEM、XRD、XPS、Raman、TG、N2吸附-脱附、UV-Vis漫反射等技术对样品进行表征，结果表明:550℃煅烧样品为高晶相的锐钛矿相TiO2材料，并包含少量的碳，而且550℃煅烧的样品依然保持了核壳结构。这种材料的比表面积能够达到85.69 m2·g-1，孔直径为16.4 nm，孔体积为0.423 m3·g-1。在UV-Vis光照射下分别对RhB、MB、CR三种染料均显示出增强的催化降解性能。 采用一步无模板溶剂热法合成了多孔结构含碳物质TiO2复合微球材料，进一步通过低温处理得到锐钛矿相TiO2复合材料。这种材料由多孔纳米片相互交织而成，其中的每个纳米片又由大量的纳米粒子和含碳物质组合而成。它的比表面积能够达到337 m2·g-1，平均孔径为3.37 nm，孔体积能够达到0.275 cm3·g-1。在可见光照射下，其对RhB表现出较佳的催化降解性能。 采用水热法在附有TiO2纳米粒子膜的基底上生长制备了致密、直径均匀的金红石相TiO2纳米棒阵列材料，这种材料的直径约为65 nm、长约1μm。然后分别把多孔含碳TiO2复合材料组装到TiO2纳米棒阵列上，制备了两种含碳的锐钛矿TiO2复合材料包裹金红石相TiO2的异质结阵列材料。两种材料分别对MB和RhB表现出较佳的催化降解性能。
TiO2复合材料;多级结构;催化性能;制备工艺
黑龙江大学
硕士
化学工艺
程晓丽
2016
中文
TQ426.6
95
2016-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）