自组装制备碘离子掺杂二氧化钛薄膜及光催化活性的研究论文.pdf

捅要目前使用的催化剂中,Ti02具有:①良好化学稳定性,②较高的光催化活性,③无毒和④耐光化学腐蚀的特点,备受青睐,采用多种方法对二氧化钛进行掺杂改性,进而提高其降解有机物的催化活性,是当前环境材料研究的热门课题之一。本文研究了低温液相系统中,以石英玻璃片为基底,采用自组装单层膜(SAMs),以碘酸钾为掺杂剂制各出碘离子掺杂二氧化钛薄膜。并以***橙水溶液作为目标物,考察了不同的实验条件下,碘离子掺杂二氧化钛薄膜的光催化活性影响主要因素。论文的主要研究进展如下: 1)在室温、,水浴处理4小时,,通过自组装方法制备了碘离子掺杂二氧化钛薄膜。 2)采用多种分析方法进行表征。透射电镜对该薄膜进行了物相及晶粒结构的分析。表明碘离子掺杂二氧化钛薄膜由颗粒状纳米晶相组成,粒径为 ,并且具有良好的结晶效果。拉曼光谱分析进一步表明薄膜主要为金红石和锐钛矿混合型,荧光发射光谱观察碘离子掺杂二氧化钛对可见光也有较明显的响应,。 3)以***橙水溶液为目标物,研究了碘离子掺杂二氧化钛薄膜的活性与光源能量、有无加入H202、目标物浓度、掺杂比例等因素的影响关系。结果表明,碘离子掺杂TiO。的光催化活性均有提高;碘离子含量为2n呲nol/L时效果最好, 4)在紫外光照射3h和可见光照射5h,***%和 98%。在可见光照下,添加H202催化剂光催化效果lh的脱色率到达98%,较之未添加H202的样品脱色率提到了57%; 5)在可见光条件下,碘离子掺杂二氧化钛薄膜经2次重复利用后,对***%降为50%。碘离子掺杂二氧化钛薄膜的光催化效果好,但是重复利用率低,尚需要深入研究。。02中超声处理5小时,脱色率分别提高了 %%。关键词:自组装,碘离子掺杂二氧化钛,光催化薄膜 Abstract Current used catalysts,Ti02 iswidespread used due toitschemical stability, photocatalytic activity,economy,photochemical corrosion resistence and non- number ofdoping treatments havebeenconducted tomodify Ti02 in order toimprove ,posite material has e researchfocus. Inthispaper,IS+-doped Ti02 nano thinfilm Wasprepared fromlow-temperature aqueous system by molecular self-assembly method,on thebasisof SH functional group ,witIlMethylOrange as the pound,the effect of various experimental factors on photocatalytic activity of 15+-doped Ti02 ofthisresearch was shown嬲follows: 1)15+-doped Ti02 thinfilm was prepared atroom tempreture by molecular self-assembly method,and thepH ofthesolutionWasadjusted showed thattheoptimalbathing timeofpreparing Ti02 was4h. 2)Characterizedbydifferent methods,the mechanism of thefilmforming and interracial structure ofthesystem phrase and growing mode of 15+-doped Ti02 thinfilmwereobservedandjudged indicated thatthefilmconstitutedbygranu