以硫酸氧钛为前驱体微波水热法制备纳米级二氧化钛的研究.docVIP

目 录 摘 要 1 Abstract 2 第一章 文献综述 3 1.1纳米TiO2的研究概述 3 1.1.1光催化剂研究背景及意义 3 1.1.2纳米TiO2简介 4 1.1.3纳米TiO2改性的研究 5 1.1.4光催化反应过程研究 6 1.2纳米TiO2催化剂的制备方法概述 8 1.2.1气相法 8 1.2.2液相法 8 1.3微波水热法制备纳米TiO2 9 1.3.1微波水热法概述 9 1.3.2微波水热反应的原理 10 1.3.3微波水热法的研究现状 10 1.4纳米TiO2的应用 11 1.4.1污水处理 11 1.4.2 空气净化 12 1.4.3杀菌与抗菌 12 1.4.4制造防污及自清洁材料 13 1.4.5处理城市生活垃圾 13 1.4.6光催化用于治疗癌症 13 1.4.7光催化用于水果保鲜 14 第二章 实验部分 15 2.1 引言 15 2.2 实验材料，试剂及仪器设备 15 2.2.1实验仪器 15 2.2.2实验试剂 16 2.3 TiO2的制备方法 16 2.4产品的表征 16 2.4.1 X-射线衍射(XRD)分析 16 2.4.2紫外光谱(UV)分析 17 第三章 实验结果与讨论 18 3.1 微波水热功率的影响 18 3.2微波水热温度的影响 18 3.3 CTAB的含量的影响 20 3.4 微波水热时间的影响 21 结 论 23 参考文献 24 致 谢 26 摘 要 本文以TiOSO4水溶液为前驱体，尿素为沉淀剂，采用微波水热法制备纳米二氧化钛光催化剂，通过改变表面活性剂CTAB添加量、反应温度、反应时间、反应过程微波瓦数，合成一系列产品，并用XRD、UV等手段对产物进行表征。以罗丹明B为目标降解物，筛选制备TiO2光催化剂的优化条件。当CTAB浓度为9%，水热温度为160℃，水热时间为10min，微波功率为600W时，获得相对较好的光催化活性。 关键词：二氧化钛；微波水热法；硫酸氧钛；光催化 Abstract In this paper, the nano-sized TiO2 photocatalysts have been successfully prepared by the microwave hydrothermal method,using TiOSO4 solution as precursor and urea as precipitant.A series of nano-sized TiO2 have been synthesized by changing the addition quality of CTAB , the temperature of reaction, the time of reaction , microwave wattage of reaction and the ultimate products had been characterized by XRD,UV and so on. Rhodamine B was regarded as a degradation model. The optimum condition of preparing TiO2 photocatalysts have been chosen in this way.When the concentration of CTAB was 9%,the hydrothermal temperature was 160℃,the hydrothermal time was ten min, and the microwave wattage t was 600W, we could get the photocatalyst with high activity. Keywords: titania; microwave hydrothermal method; titanyl sulfate; photocatalysis 第一章 文献综述 1.1纳米TiO2的研究概述 所谓纳米材料，是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm）的材料。这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。它大致可分为纳米粉末（零维）、纳米纤维（一维）、纳米膜（二维）、纳米块体（三维）、纳米复合材料、纳米结构等六类。其中纳米粉末研究开发时间最长、技术最为成熟，是制备其他纳米材料的基础[1,2] 。目前，纳米技术正成为各国科技界所关注的焦点，正如钱学森院士所预言的那样：纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，会是一次技术革命，从而将是21世纪的又一次产业革命。 1.1.1光催化剂研究背景及意义 早在20世纪四五十年代，就