y掺杂tio2薄膜的制备及处理_本科论文.doc

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1、Y掺杂TiO2薄膜的制备及处理印染废水研究摘要TiO2材料是一种具有广阔应用前景的重要功能材料。因其具有良好的光催化活性、耐腐蚀性、强紫外线屏蔽能力以及电致变色性等独特的功能，近年来在水资源保护、涂料和汽车工业、传感器、光催化等领域有广泛应用。本文以钛酸丁酯为原料，乙醇为溶剂，二乙醇胺为抑制剂，稀土元素Y为改性剂，采用溶胶－凝胶的方法制备了Y掺杂TiO2薄膜；探讨了光照时间、镀膜层数、热处理温度、稀土元素Y掺杂量以及甲基橙溶液浓度对其光催化性能的影响；并通过XRD对薄膜的结构进行了表征。实验结果表明：

2、以不锈钢位基片为载体，通过溶胶－凝胶法可以制得透明、均匀的TiO2薄膜。当稀土元素Y掺杂量为0.9%Y的质量/TiO2的质量，镀膜层数3层，烧结温度550℃，处理浓度为20mg/L，处理时间120分钟时光催化性能最佳，此时甲基橙溶液的脱色率为85.7%。通过XRD分析可知：热处理温度为500℃时，TiO2颗粒主要以锐态矿晶型存在；随着热处理温度的升高，锐态矿型TiO2开始向金红石型进行转变。此外，通过TiO2薄膜重复利用研究可以看出，利用不锈钢基片为载体制得的TiO2薄膜，可多次回收利用，并仍保持在较

3、高的光催化活性。关键词：溶胶－凝胶法，TiO2薄膜，Y掺杂，光催化，甲基橙ABSTRACTTiO2materialsareoneofimportantfunctionalmaterials，whichhaveverygoodapplicationfuture．Inrecentyearsitwidelyusedintheareaofenvironmentalwaterresource，dope，automobileindustry，transparentandphotocatalyseduetoitsp

4、articularpropertiesofphotocatalyticactivity，corrosionresistant，antiultravioletabilityandelectrochromics．Inthispaper，titaniumdioxidethinfilmwaspreparedbysol-gelmethodwithTi(OC4H9)4introducedintheC2H5OHsolutionandinhibitedbyNH·(C2H5OH)2andmodifiedbytherar

5、e-earthY.Theeffectoflightapplicationtime,coatingtimes,heattreatmenttemperature,Ycontentandmethylorangesolutionconcentrationtophotocatalasiswasstudiedduringtheexperiment.ThephotocatalystwerecharacterizedbymeansofXRD.Theexperimentalresultindicatedthatthel

6、ucidanduniformtitaniumdioxidethinfilmwaspreparedonthenon-corrosivesteelbysol-gelmethod.Thefilmwith0.9%Ycontent,threecoatingtimes,550℃heattreatmenttemperaturehasthehighestphotocatalyticefficiency.Thephotocatalystdecolourationrateofmethylorangewith20mg/Li

7、nitialconcentrationwasupto85.7%after120minutebythefilm.TheXRDresultindicatedthatthetitaniumdioxidehydrosolwascomposedofanatasephaseonthefilmwith500℃heattreatmenttemperature.TheanataseTiO2begantochangeforrutilewiththeincreasingtemperature.Furthermore,the

8、studyresultonreutilizationperformanceindicatedthatthefilmcanberecycledmanytimesandremainedatahighphotocatalyticactivity.Keywords：sol-gelmethod，TiO2thinfilms，Ydoping，photocatalytic，methylorange目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1TiO2光催化的机理及研究动态