TiO2的微乳法制备和对甲基蓝染料的降解

TiO2的微乳法制备和对甲基蓝染料的降解

摘要 :本文以正庚烷、钛酸丁酯、异戊醇为主要原料，再掺入一些金属元素，通过微乳法，经过微波烘干、焙烧制备合成纳米光催化剂TiO2。通过使用BET、XRD、SEM、纳米激光粒度分析等手段，对所制备的催化剂的比表面积、晶相结构、粒子大小和粒子的形貌进行了表征，并且将催化剂使用于甲基蓝染料的降解反应。实验结果显示：加入的异戊醇的量越多比表面积就越小，而掺入铁会使TiO2的比表面积增大，但是却降低了对甲基蓝溶液的降解效率。掺Fe及未掺杂任何物质所合成纳米光催化剂TiO2，明显的增加了对甲基蓝溶液的降解率。从XRD、SEM图中可以知道所有样品都是以锐钛矿晶型为主。

关键字：微乳法；TiO2；TEM；XRD；SEM

目录

中文摘要 I

英文摘要 II

目录 III

1、 绪论 1

1.1 TiO2 光催化发展历程 1

1.2 TiO2光催化基本机理 2

1.2.1 TiO2 的晶体结构 2

1.2.2 TiO2 的表面化学吸附 3

1.2.3光催化剂基本原理 4

1.2.4有机污染物的光催化氧化 4

1.2.5 纳米TiO2的改良新技术 5

1.2.5.1 TiO2 与吸附剂的复合 5

1.2.5.2 TiO2与粘土交联复合 6

1.3、提高TiO2光催化活性的途径 6

1.3.1 添加Fe3+ 、Ag+ 、Cu2+ 等金属离子 6

1.3.2 在目前的研究中最常用的惰性金属 6

1.3.3 氧化剂的作用 7

1.4纳米Ti02的制备方法 7

1.4.1气相法 7

1.4.2 液相法 7

1.5纳米TiO2 的性质与应用 8

2、 实验部分 9

2.1实验主要试剂与仪器 9

2.1.1主要试剂 9

2.1.2 主要仪器 9

2.2  催化剂的制备 10

2.3 TiO2的表征： 11

2.3.1 催化剂的比表面积测定（BET法） 11

2.3.2 X射线光衍射（XRD） 11

2.3.3 扫描电镜（SEM） 12

2.4纳米激光粒度分析 12

2.5 催化剂性能测试 12

3、 结果和讨论 14

3.1 催化剂的比表面积 14

3.2 X射线光衍射（XRD） 15

3.3扫描电镜（SEM） 15

3.4纳米激光粒度分析 17

3.5 催化剂性能测试 18

3.5.1空白甲基蓝溶液UV光照下降解率的变化。 18

3.5.2所加异戊醇量的不同对甲基蓝溶液的降解率的影响： 18

3.5.3掺入不同物质对甲基蓝溶液的降解率的影响： 19

4、总结与展望 21

4.1总结 21

4.2展望 21

致　谢 22

参考文献 23

附件： 25

1、BET法测比表面积 25

2、U-4100分光光度计 扫描20mg/L的甲基蓝溶液 27