毕业设计（论文）-离子液体辅助阳极氧化法制备tio2 ti催化剂及其性能研究

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1、哈尔滨学院本科毕业论文（设计）目录摘要1Abstract2第一章绪论31.1课题研究的目的及意义31.2纳米TiO2催化剂的概述41.2.1纳米二氧化钛催化剂的晶型结构41.2.2二氧化钛催化剂的光催化活性51.2.3纳米二氧化钛催化剂的制备71.2.4纳米二氧化钛催化剂的应用91.3离子液体的概述101.3.1离子液体的组成与分类101.3.2离子液体的性质111.3.3离子液体的合成111.3.4离子液体的应用121.4课题研究的主要内容13第二章实验部分142.1实验药品与仪器142.1.1实验药品142.1.2实验仪器152.2实验装

2、置152.2.1离子液体[BMIM]BF4的制备装置152.2.2TiO2/Ti催化剂的制备装置16I2.2.3光催化降解装置1631哈尔滨学院本科毕业论文（设计）2.3实验过程172.3.1离子液体1-丁基-3-甲基咪唑的制备172.3.2阳极氧化法制备TiO2/Ti催化剂172.3.3离子液体辅助阳极氧化法制备TiO2/Ti催化剂182.3.4TiO2/Ti催化剂的表征182.3.5TiO2/Ti催化剂光催化降解罗丹明B的研究19第三章结果与讨论203.1不同电流上升时间对TiO2/Ti催化剂光催化性能的影响203.2电解液中掺杂不同含量

3、的离子液体对TiO2/Ti催化剂光催化性能的影响203.3晶型结构和表面形貌的分析223.3.1晶型结构分析(XRD)223.3.2表面形貌分析(SEM)24结论27参考文献28II后记3131哈尔滨学院本科毕业论文（设计）摘要纳米二氧化钛作为催化剂广泛应用于污染物的治理。因其具有稳定性好、成本低、高效等优点，在用做传感器、治理废水和空气净化等方面具有良好应用前景，因此对它的研究十分广泛。而离子液体作为新一代的绿色溶剂，具有较小的毒性、较高的溶解性、以及高的离子导电率和宽的电化学窗口（可达4V以上），并且兼具高热稳定性、不挥发、不燃烧等特性，

4、因而成为电化学研究的理想的电解液。本研究以阳极氧化法制备纳米二氧化钛催化剂，并摸索了电流上升阶段的最佳时间；制备了离子液体[BMIM]BF4；并用该离子液体辅助阳极氧化法制备了二氧化钛催化剂，摸索了电解液中掺杂离子液体的量。用X-射线衍射（XRD）分析、扫描电镜（SEM）等技术对所制备的光催化剂进行表征，通过氧化降解罗丹明B对光催化活性进行测试。研究结果表明：阳极氧化法制备TiO2/Ti催化剂过程中最佳电流上升时间为10min，此时制得的催化剂的光催化性能最好；电解液中离子液体最佳掺杂量为0.5mL，此时催化剂的光催化性能最好，二氧化钛晶体膜

5、中金红石相和锐钛矿相的含量均较多，混晶效应较好，且膜表面粗糙多孔，光催化活性较高。关键词:纳米二氧化钛；离子液体；电解液；阳极氧化法31哈尔滨学院本科毕业论文（设计）AbstractNanoTiO2asacatalystforthemanagementofpollutantsisusedextensively.Becauseofitsgoodstability,lowcost,highefficiencyandotheradvantages,ithasagoodapplicationprospectusedassensors,governan

6、ceinwastewaterandairpurification.Thereforeitdeservesextensivestudy.Ionicliquids,asanewgenerationofgreensolvent,havesmalltoxicity,highersolubility,andhighconductivityandwideionelectrochemicalwindow(above4V).Theyalsohavehighheatstability,non-volatile,non-burningandothercharac

7、teristics.Thustheybecometheidealelectrolyteofelectrochemicalresearch.ThispaperusedanodicoxidationmethodforthepreparationofnanoTiO2catalyst,andgropedforthebesttimeofthecurrentupphase;Preparationofionicliquid[BMIM]BF4;Italsousedtheionicliquidauxiliaryanodicoxidationmethodfort

8、hetitaniumdioxidecatalystandgropedfortheamountofionicliquiddopinginelectrolyte.Wit