【摘 要】
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摘要:二氧化钛由于具有高活性、安全无毒、化学性质稳定及成本低等优点,被广泛应用于环境保护、太阳能转化、化妆品、纺织、涂料、橡胶等领域。但是在制备和实际应用中却存在
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摘要:二氧化钛由于具有高活性、安全无毒、化学性质稳定及成本低等优点,被广泛应用于环境保护、太阳能转化、化妆品、纺织、涂料、橡胶等领域。但是在制备和实际应用中却存在很多问题,诸如制备工序复杂、催化剂对太阳光能的利用率低等。本论文在前人研究的基础上,旨在克服现有制备方法中存在的一些不足,简化制备条件,扩展光催化剂的可见光利用率,就纳米二氧化钛光催化剂的制备方法及其改性进行了一些新的探索。主要包括:以钛酸丁酯[Ti（OC4H9）4]为钛源,以乙醇与乙酸酯化反应产生的水控制钛酸丁酯的水解,生成水合二氧化钛,并在较低温度下进行晶化,采用均匀水解低温晶化法制备了二氧化钛纳米晶光催化剂;以醋酸铜为铜源,采用均匀水解低温晶化法制备了铜掺杂的二氧化钛光催化剂;以钛酸丁酯为钛源,硫脲[CS（NH2）2]为氮源,采用均匀水解低温晶化法制备了氮掺杂的具有可见光活性的二氧化钛光催化剂;以Ti（SO4）2为钛源,采用低温微波水解法制备了二氧化钛纳米晶光催化剂。采用UV-Vis、XRD、SEM、BET、FT-IR和TG-DTA等手段对光催化剂进行分析与表征。通过室温降解甲基橙水溶液研究了其在紫外或可见光下的光催化活性。结果表明,采用均匀水解低温晶化法制备的二氧化钛光催化剂,具有较高的紫外光活性,当初始反应物钛酸丁酯、乙醇、乙酸的摩尔比为1:7:14时,制备的催化剂活性最高;采用均匀水解低温晶化法制备的铜掺杂二氧化钛的光催化活性与P-25 TiO2相比较,其紫外光活性和可见光活性都有所提高;采用均匀水解低温晶化法制备的氮掺杂二氧化钛的光催化活性与P-25 TiO2比较具有较高的可见光活性,但所制备氮掺杂二氧化钛的紫外光活性均低于P-25 TiO2;采用低温微波水解法制备的二氧化钛光催化剂颗粒分布均匀,具有较好的紫外光活性。同时还研究了制备条件对光催化剂催化活性的影响。
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