球形TiO2的制备及其光催化性能研究.doc

河北科技师范学院
本科毕业论文
球形TiO2的制备及其光催化性能研究
院(系、部)名称: 理化学院
专业名称: 化学
学生姓名: 张某
学生学号: 1012070126
指导教师: 宋士涛

2011年 5 月 20 日
河北科技师范学院教务处制

学术声明
本人呈交的学位论文,是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于河北科技师范学院。
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指导教师签名: 日期:
摘要
本文采用水解沉淀法制备TiO2实心微球,并研究了制备过程中钛酸丁酯与添加剂(PEG400)的摩尔比对生成的TiO2微球的粒径及粒径分布的影响。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱仪(FT-IR)对其晶形、晶体结构以及形貌等进行表征,并以***橙溶液为目标降解物,用722型分光光度计对球型TiO2的光催化性能进行测定。XRD及SEM结果表明制备出的样品主要为锐钛矿型TiO2微球。当PEG400浓度在 ~ mol/L(TBT 2 mL、 mL)范围时,TiO2呈双粒径分布,随着添加剂浓度增加,大粒径微球数量减少,小微球数量增加,TiO2微球比表面积增加,催化剂的催化性能增强,~ mol/L时,小微球保存下来,大微球消失,TiO2微球比表面积达到最大,其催化性能最强,对15 mg/L的***%,且稳定性好,能重复使用。
关键词:二氧化钛;微球;光催化
Abstract
The TiO2 spherical powder was prepared by hydrolysis. The influence of the molar ratio of TBT and PEG400 on the particle size and size distribution of TiO2 microsphere was studied. Particle size and morphology were characterized by the X-ray diffraction, the scanning electron microscope and the FT-IR. The results showed that the samples prepared mainly anatase TiO2 microspheres. When the additive concentration in the ~ mol/L range, TiO2 distribute in double-size. With the increase of additive concentration, the number of small microspheres and the catalytic performance enhancement increase. When the additive concentration increased to ~ mol/L, the small microspheres preserved, large microspheres disappeared, TiO2 microspheres surface area reach maximum, and the catalytic properties is the strongest. The highest decolorization rate on the methyl orange solution of 15 mg/L can reach to %, and it has good stability to be reused.
Keywords: Titanium dioxide; Microsphere; Photocatalysis
目录
摘要 I
Abstract I
1 绪论 3
论文研究背景与意义 3
TiO2光催化机理与存在形式 4
球形二氧化钛的制备方法 4
2 仪器与药品 5
实验仪器 5
实验药品 6
3 实验内容 6
球形TiO2光催化剂的制备 6
TiO2光催化剂的表征 7
XRD表征 7
SEM表