水热法制备纳米二氧化钛及其性能研究

摘要：本论文以钛酸四丁酯为钛源，叔丁醇为溶剂，采用水热法制备了纳米TiO2，运用红外光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等技术手段对其结构进行了表征，并以甲基橙溶液为降解对象，评价了纳米TiO2的光催化活性。结果表明，纳米TiO2为锐钛矿相，具有较好的分散性，较高的光催化活性，在300W汞灯照射15min，对甲基橙溶液降解率达到100%。同时，对TiO2光催化材料未来发展趋势进行了展望。36215
毕业论文关键词：纳米二氧化钛；水热法；表征；光催化
The Preparation of Nano-TiO2 by Hydrothermal Method and the Study on Its Performance
Abstract: Nano-TiO2 was prepared with tetrabutyl titanate as titanium source and tert-butanol as solvent via a hydrothermal method．The material was characterized by fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)、Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis)、X-ray diffraction (XRD)、scanning electron microscopy (SEM) and the photocatalytic activity was tested by the degradation experiment of methyl orange solution ．The results suggested that the prepared Nano-TiO2 was anatase phase with better dispersion and excellent photocatalytic performance，the degradation of methyl orange solution rate can reach 100% after 15 min with the irradiation of 300 W mercury lamp.Meanwhile，the development in the future of titania photocatalytic materials was prospected．
Key Words: Nano-titania；Hydrothermal method；Characterization；Photocatalysis
目    录

摘要    2
引言    3
1实验部分    4
1.1 仪器与试剂    4
1.2 实验方法    4
2结果与讨论    5
2.1 傅立叶-红外(FT-IR)光谱分析    5
2.2 X射线衍射 (XRD)分析    6
2.3 扫描电镜(SEM)分析    6
2.4 紫外可见光谱(UV-Vis)分析    7
3光催化活性测定    8
3.1 光催化降解实验过程    8
3.2 降解结果    9
4展望    10
参考文献    10
致谢    11
水热法制备纳米二氧化钛及其性能研究
引言
纳米二氧化钛是一种新型的无机材料，其在作为催化剂载体、光敏性催化剂、处理各种气固液水污染物、制备各种精细陶瓷、气敏元件、改善材料性能等领域具有广泛的用途[1]。
制备纳米TiO2的方法也很多,主要归纳为气相法[2]和液相法两类。气相法制备出的纳米TiO2分散性好、粒径小、纯度高，但是这个过程相对复杂、工业化能大且成本较高。与气相法相比液相法具有操作简单，低成本产品可控，工业化成本低源消耗等优点，从而得到了更广泛的应用。液相法中最常见的方法包括水解法、水热法[3]、微乳法、溶胶一凝胶法、液相沉积法等,其中利用水热法在较低的温度下实现单晶的生长，从而避免了晶体相变引起的物理缺陷，水热法得到的晶体晶粒发育完整，粒径很小且分布均匀、具有较低的团聚，并且容易得到合适的化学计量物和晶粒形态所用的原料也比较便宜。水热法可以直接得到粉体[4]，省去了高温煅烧和球磨从而避免了杂质和结构缺陷，这些独特的优势使得水热法日益引起广泛关注 ,成为了近年来材料领域的研究热点。纳米TiO2主要有三种结晶形态:锐钛矿型、金红石型[5]和板钛矿型，锐钛矿型的二氧化钛具有优良的紫外线屏蔽性能，光催化性能[6]，而且质地细腻，无毒无臭，添加在化妆品中，可使化妆品的性能得到提高[7-9]。纳米TiO2能够强烈吸收太阳光中的紫外线，产生很强的光化学[10-11]活性可运用于光降解有机污染物，在环保水处理中有着很好的应用前景。板钛矿型的TiO2 不太稳定，在此不做进一步讨论。水热法制备纳米二氧化钛及其性能研究:http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_34560.html