掺杂二氧化钛纳米粒子的制备表征及光催化性能研究(2)

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2.1.2 实验仪器 5

2.1.3 钴掺杂TiO2样品的制备 6

2.2 钴掺杂TiO2样品的表征 6

2.2.1 XRD测试 6

2.2.2 TEM测试 7

2.2.3 固体紫外测试 8

2.3 钴掺杂TiO2纳米粒子的光催化性能研究 9

2.3.1 TiO2光催化的机理 10

2.3.2 紫外光照射下的光催化 11

2.3.3 可见光照射下的光催化 12

2.4 本章小结 14

3 镍掺杂二氧化钛纳米粒子的制备及光催化性能的研究 16

3.1 镍掺杂TiO2样品的制备 16

3.1.1 实验试剂 16

3.1.2 实验仪器 16

3.1.3 镍掺杂TiO2样品的制备 16

3.2 镍掺杂TiO2样品的表征 16

3.2.1 XRD测试 16

3.2.2 TEM测试 17

3.2.3 固体紫外测试 18

3.3 镍掺杂TiO2纳米粒子光催化性能研究 18

3.3.1 紫外光照射下的光催化 18

3.3.2 可见光照射下的光催化 20

3.4 本章小结 21

结论 23

致谢 24

参考文献 25

1 绪论

1.1 TiO2光催化剂简介

二氧化钛俗称钛白粉，它无毒、无、无刺激性、而且热稳定性好、不分解、不挥发，原料来源又广泛易得。它共有有三种晶型：板钛矿、锐钛矿和金红石型[1,2]。其中板钛矿型不稳定，研究较少，金红石型和锐钛矿型则应用广泛，在制备光电化学电池、等离子体器件、铁电材料、光敏元件、气敏元件、光解水器件、防雾玻璃、有机物光降解催化剂等方面具有非常重要的应用[1]。TiO2是一种宽禁带的n型纳米半导体（近代宽度分别为锐钛矿型3.2eV，金红石型3.0eV，板钛矿型3.3eV），又因其可见光透过率高、高折射率、具有极强的吸收紫外线的能力和化学稳定性好等优良特性在光催化降解有机物、染料敏化太阳能电池以及防雾自洁净等方面展现出广阔的应用前景。对于锐钛矿相TiO2而言，吸收阈值为387nm，一般光吸收阈值越小，半导体的禁带宽度就越大，则对应产生的光电子和空穴的氧化-还原电极电势就越高，所以锐钛矿二氧化钛具有很高的氧化性。论文网