钴掺杂二氧化钛纳米管的制备及光催化性能研究毕业论文

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1、吉林大学硕士学位论文钴掺杂二氧化钛纳米管的制备及光催化性能研究摘要随着人类生活的进步，环境污染问题也日益严重，TiO2光催化技术在环保、化工、医药、食品等领域都发挥重要的作用。本论文研究的主要内容是：一、利用共沉淀法和水热煅烧法制备出TiO2纳米管，通过单因素实验和正交试验研究水热反应温度、水热反应时间、煅烧温度、煅烧时间对TiO2光催化率的影响，从而确定最佳工艺参数。二、利用前面所得到的最佳反应条件制备金属钴离子掺杂量不同的二氧化钛，对所得到的样品通过X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）分析样品的晶体结构和形貌，通过EDS对样品进行形貌分析。以亚甲基蓝作为目

2、标降解物研究不同钴离子掺杂量的样品光催化率趋势，从而得到钴离子最佳掺杂量，使该样品对亚甲基蓝的降解率最高。实验结果表明：当水热反应温度、水热反应时间、煅烧温度、煅烧时间分别为时，所得到的TiO2催化率最高，为；当钴离子掺杂量为0.5%和1.3%时，所得到的Co-TiO2催化率最高，为97.2%。XRD结果表明最佳工艺参数下制备出的钛氧化物为锐钛矿相。TEM结果表明，最佳工艺参数下制备出的钛氧化物为纳米管结构，管长为30-70nm,管径为15nm左右。EDS分析表明钴离子掺杂在二氧化钛晶格中。关键词：钴掺杂、二氧化钛、亚甲基蓝、光催化率-22-吉林大学硕士学位论文P

3、reparationandPhotocatalyticPerformanceResearchofCo-dopedTiO2nanotubesABSTRACTWiththeprogressofpeople‘slives,environmentalpollutionhasbecomeincreasinglysevere.TiO2photocatalytictechnologyhaveplayedanimportantroleintheenvironment,chemicalindustry,medicine,foodandotherfields.Themainconte

4、ntsofthisessayare:1.Firstofall,preparetheTiO2nanotubesbyco-precipitationmethodandhydrothermalcalcination.Then,determinethebestprocessparameterswiththemethodofstudyingthehydrothermaltemperature,thehydrothermalreactiontime,thecalcinationtemperatureandtheimpactsofcalcinationtimeontheTiO2

5、photocatalyticratebysinglefactorexperimentandorthogonalexperiment.2.Firstly,takeadvantageofthebestprocessparameterspreviouslyreceivedtopreparethetitaniumdioxidewithdifferentmixedamountsofcobaltmetalion,andthenanalyzethecrystalstructureandmorphologyofthesamplebyX-raydiffraction(XRD)and

6、transmissionelectronmicroscopy(TEM),aswellasanalyzethemorphologyofthesamplebyEDS.Finally,usethemethyleneblueastargetdegradationtostudyphotocatalyticratetrendofthesampleswithdifferentmixedamountsofcobaltion,sothatreceivethebestmixedamountofcobaltion,whichcanmakethedegradationrateofmeth

7、ylenebluebythesampleishighest.Theresultsshowthat:whenthehydrothermalreactiontemperature,hydrothermalreactiontime,calcinationtemperatureandcalcinationtimeare(),wecangetthehighestcatalyticrateofTiO2,whichis();whenthemixedamountofcobaltionis0.5%or1.3%,wecangetthehighestcatalyticrateofCo-

8、TiO2,