球形tio的制备及其光催化性能研究

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1、河北科技师范学院本科毕业论文球形TiO2的制备及其光催化性能研究院（系、部）名称：理化学院专业名称：化学学生姓名：张某学生学号：1012070126指导教师：宋士涛2011年5月20日河北科技师范学院教务处制学术声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于河北科技师范学院。本人签名：日期：指导教师签名：日期：河北科技师范学院2011

2、届本科毕业论文摘要本文采用水解沉淀法制备TiO2实心微球，并研究了制备过程中钛酸丁酯与添加剂（PEG400）的摩尔比对生成的TiO2微球的粒径及粒径分布的影响。用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和红外光谱仪（FT-IR）对其晶形、晶体结构以及形貌等进行表征，并以甲基橙溶液为目标降解物，用722型分光光度计对球型TiO2的光催化性能进行测定。XRD及SEM结果表明制备出的样品主要为锐钛矿型TiO2微球。当PEG400浓度在0.05~0.10mol/L（TBT2mL、PEG400溶液0.4mL）范围时，TiO2呈双粒径分布，随着添加剂浓度增加，大粒径微球数量减少

3、，小微球数量增加，TiO2微球比表面积增加，催化剂的催化性能增强，当添加剂浓度增加到0.15~0.20mol/L时，小微球保存下来，大微球消失，TiO2微球比表面积达到最大，其催化性能最强，对15mg/L的甲基橙溶液脱色率最高能达到98.29%，且稳定性好，能重复使用。关键词：二氧化钛；微球；光催化AbstractTheTiO2sphericalpowderwaspreparedbyhydrolysis.TheinfluenceofthemolarratioofTBTandPEG400ontheparticlesizeandsizedistributionofTiO2mic

4、rospherewasstudied.ParticlesizeandmorphologywerecharacterizedbytheX-raydiffraction,thescanningelectronmicroscopeandtheFT-IR.TheresultsshowedthatthesamplespreparedmainlyanataseTiO2microspheres.Whentheadditiveconcentrationinthe0.05~0.10mol/Lrange,TiO2distributeindouble-size.Withtheincreaseof

5、additiveconcentration,thenumberofsmallmicrospheresandthecatalyticperformanceenhancementincrease.Whentheadditiveconcentrationincreasedto0.15~0.20mol/L,thesmallmicrospherespreserved,largemicrospheresdisappeared,TiO2microspheressurfaceareareachmaximum,andthecatalyticpropertiesisthestrongest.T

6、hehighestdecolorizationrateonthemethylorangesolutionof15mg/Lcanreachto98.29%,andithasgoodstabilitytobereused.Keywords:Titaniumdioxide;Microsphere;Photocatalysis16河北科技师范学院2011届本科毕业论文目录摘要IAbstractI1绪论31.1论文研究背景与意义31.2TiO2光催化机理与存在形式41.3球形二氧化钛的制备方法42仪器与药品52.1实验仪器52.2实验药品63实验内容63.1球形TiO2光催化剂的制备

7、63.2TiO2光催化剂的表征73.2.1XRD表征73.2.2SEM表征73.2.3FT-IR表征73.3TiO2光催化剂的性能研究73.3.1TiO2降解不同浓度的甲基橙溶液73.3.2不同的TiO2催化剂降解相同浓度的甲基橙溶液83.3.3TiO2光催化剂的重复使用性测试84结果与讨论84.1XRD分析84.1.1煅烧温度对TiO2晶型的影响84.1.2催化反应对TiO2晶型的影响104.1.3添加剂浓度对TiO2晶型的影响114.2SEM分析114.3FT-IR分析144.4TiO2光催化性能分析154.4