纳米复合结构二氧化钛光催化薄膜.pdf

◎???文摘要面02化学性质稳定,无毒,在紫外光照射下产生的光生空穴氧化能力强,是一种极有应用前景的光催化剂。,限制了这种光催化剂的实际应用。本文研究复合纳米结构对Ti02光催化效率的影响:1)双氧水氧化钛片1 h,制备了纳米面02多孔基体, ,形成多层纳米面02复合薄膜;2) 双氧水氧化钛片72h,制各了面02纳米棒阵列基体,。考察了两种复合薄膜的微观结构和光催化降解罗丹明B的活性,探讨了形态结构复合对提高薄膜的光催化活性作用的机理。以纳米Ti02多孔基体为载体比作为对比的酸洗钛片基体为载体制备的多层复合薄膜具有更好的光催化活性。室温光致发光(PL),由于多孔基体层与旋涂层制各工艺的差异,而且XRD估算它们的晶粒尺寸也存在差异,,光催化活性高的可能原因;,随旋涂层厚度的增加,, 而光催化活性先升高后降低,。,后随旋涂层厚度增加又变差,;在Ti02溶胶中掺入了不同量市售DegussaP25Ti02纳米粉,发现P25掺入量越大,整体上复合薄膜的光催化活性也越好;Ti02溶胶中添加PEG 2000, 场发射扫描电子显微镜表征发现,PEG 2000的添加可以减轻复合薄膜的表面龟裂程度,获得完整性较好的薄膜,但是,为彻底去除薄膜中的PEG,采用了相对较高的热处理温度,从而导致Ti02晶粒长大,使得制备的复合薄膜光催化活性并不理想。采用浸渍渗透溶胶一凝胶技术制备了Ti02纳米颗粒嵌入Ti02纳米棒阵列基体的复合结构薄膜。x射线衍射结果显示,纳米棒阵列为金红石与锐钛矿的混晶结 m ⑧?~?文构,而溶胶一凝胶获得的Ti02为纯锐钛矿结构。场发射扫描电子显微镜观察表明 Ti02纳米颗粒嵌入到纳米棒阵列间隙中。PL发射谱表明,。光催化降解水中若丹明B结果显示, 复合结构薄膜的光催化效率高于相应的纳米棒阵列,,,从而提高了复合结构薄膜的光催化活性。关键词:Ti02,光催化薄膜,复合纳米结构,室温PL谱Ⅳ浙江大学硕士学文论文 Abstract Titanium dioxide is apromising photocatalyst bfA盈nse ofitsstablechemical property, nontoxic and high oxidation ability ofthephotogenerated practical application of thetitaniadioxide photocatalyst islimited todata due mainly bination of photogenerated electronand holepairs aswell aspoor utilizationefficiency ofsolarenergy. This thesisstudied posite nanostructures onthe ,a porous titania substratewas fabricated thIough reacting metallic Tiwith 30wt%H202 at舳。C obtained substratewassol·gel spin-coated with titaniawith various layers. Secondly,,titania nanorods substratewas prepared by directoxidation ofmetallic Tiwith 30 wt%H202 at80。C for were thenfdled intothegapsamong the nanorods th