TiO2-炭黑光催化剂的合成及其可见光催化性能的分析研究.pdf

武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要半导体光催化技术在利用太阳能和解决环境污染问题方面有着广泛的应用前景。在众多的氧化物半导体光催化材料中,二氧化钛(Ti02)以其优良的光催化能力、良好的稳定性以及价格低廉无毒等特性在新能源开发和环境保护领域有着巨大的应用潜力。而现有的 Ti02光催化剂效率不高、对可见光利用率低以及难以负载固定与回收利用是阻碍其应用的主要问题。本文在课题组已有的研究工作基础上,结合相关文献,选用微米炭黑和纳米炭黑炭黑为反应性模板和有效载体,以金属钛粉为钛源,. 炭黑,。采用Ⅺ王D、SEM、Ⅱ!M、 U坼Ⅵs和&lnlan光谱等分析手段对产物的晶体结构和组成、表面形貌以及光吸收特性进行了表征,并研究了熔盐介质中的反应温度、炭黑与金属钛粉的摩尔比以及氧化温度等对 。并以亚甲基蓝水溶液为目标污染物,初步考察了 ,得出以下主要结论: ,当C门晤摩尔比为2/1,,而且所生成的TiC均匀的包覆在微米炭黑颗粒表面;在以纳米炭黑为反应性模板和碳源时,,7500C ,也较好的保持了纳米炭黑的原有形态。 。,但主要是锐钛矿,氧化温度升高会促进锐钛矿相Ti02向金红石相转变。实验表明,氧化温度越高,TiC转变生成n02的驱动力越大,有利于TiO菇醚粒朔纽期裂粼生长,但同时炭黑颗粒也较易粘结在一起。 ,实验结果表明:在C门晤摩尔比为2时,,在可见光区对亚甲基蓝的脱除率可达64%; 在以纳米炭黑为反应性模板时,考虑到纳米炭黑的超强的吸附性能,对样品分别在可见光区和暗室中进行催化反应,.结果表明,,7500C熔盐反应合成的 %左右,降解率可达41%。关键词:二氧化钛;微米炭黑;纳米炭黑;光催化第1I页武汉科技大学硕士学位论文 Abstract H酏erogeneous seIIdcorlductorphotoc剁ysis is apopulartec砌calⅡ1at has班at potential t0solvepoUution Variousoxidese面conductors,titanium dioxide(Ti02)llas beenmemost popul:arphotocatalyst(hle t0Mgh phot0-oxidation power, lowm删al applications ofTi02photoc砌ysis oxidation tecllnology kwe extensiVe印plica:don prospects inⅡledeVelopment ofnew ene玛y andenv沛啦ental protection current Ti02photocatalyst have a seriesof problems for吐le洫dustrial印plicationS ofTi02photoca谢yst,such aS,low photoca:talytic 枷V啵10w utili洲on僦o ofvisibleligbt,hard to10础ng a11drecycl崦etc. BaSed on ollrpreViolIs billing、访t11 literaturereview,uSillg titallium powder aLs ametalsource,111icron carbonblackand 11ano carbonblack asthereactiVecarbon source,也e i11te瓤nedi product TiC—carbon ess甜1y synthesized aKCl—LiCl molten s“treact:ionmedium ttlis缸l