高性能纳米tiolt2gt光催化粉末的制备与表征

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1、上海交通大学硕士学位论文摘要高性能纳米TiO：光催化粉末的制备与表征摘要纳米Ti02光催化剂因其高效、稳定、无毒等特点，多年来始终是学术界研究的热点。尤其是在关于进一步提高Ti02光催化剂的光催化性能和光催化剂使用后的回收两方面，前人的研究成果较为丰富。本文采用溶胶一凝胶法(sol—gel)这种较为常用的Ti02光催化制备方法，在XRD、粉末漫反射光谱(DRS)、TGA的多种分析表征手段的配合下，研究了有机掺杂物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对Ti02光催粉末的光催化性能的影响：首先，制备了不同PVP掺杂量的Ti02光催化粉末，研究

2、了的PVP掺杂量对Ti02光催化粉末性能影响，分析了PVP掺杂能够改善TiO：光催化性能的原因。揭示了这种TiO：光催化剂在太阳光下降解甲基橙时同样体现出较高的催化效率的原因。，f研究表明，PVP的掺杂能催化Ti02中从锐钛矿相到金红石相的相转变过程，j并使两相产生“混晶效应”，从两方面分析了“混晶效应”有助于TiO：光催化性能提高的原因；并且，PVP的掺杂可以细化Ti02光催化粉末的晶粒和颗粒尺寸。另外，DRS测试发现PVP的掺杂会使Ti02粉末的光吸收边发生蓝移，从而拓宽了其可吸收利用光的波长范围。最后得到了PVP掺杂改善

3、Ti02光催化性能的一个30wt％左右的最佳掺杂量。1其次，针对研究中发现的PVP掺杂延长Ti02溶胶的凝胶化时间现象，找到，了恒温水浴保温的解决方法。泼现掺杂30wt％PVP的Ti02溶胶在40。C水浴下，凝胶化时间缩短到35天的最佳值。研究发现，水浴温度的提高会使凝胶热处理所得粉末中包含残留有机物不完全燃烧的产物，影响由此得到的光催化粉末在光降解有机物反应初始阶段的反应效率。；关键词Ti02，光催化，溶胶一凝胶法，聚乙烯吡咯烷酮，混晶效应上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTPREPARATIoNANDCHARACTER

4、IZATIoNoFHIGHPERFoRMANCENANo—Ti02PHOTOCATALYSTPOWDERSABSTRACTDuetoitshighphotocatalyticefficiencyandstability,aswellasitsintoxicfeature，nanoscaledTiO：photocatalystshavealwaysbeenthefocusoftheresearchcircleconcerned，especiallyotlwayshowtoimprovethephotocatalyticprope

5、rtiesandhowtoretrievetheTi02photocatalystsInthispaper，sol—gelmethodwasdeployedtopreparethesubjectTiO：powderswiththehelpofX—RayDiffraction(XRD)．DiffuseReflectanceSpectra(ORS)andThermalGravityAnalysis(TGA)，etc，thefollowingresearchwascommittedonthephotocatalyticpropert

6、iesoftheTi02powdersdopedwithpolyvinylpyrrolidoneK30(PVPK30)：Firstly,thisresearchrevealedtherelationshipbetweenthePVPdopingamountandthephotocatalyticpropertiesofthepowdersThereasonswhythedopingofPVPcanbeeffectiveonimprovingphotocatalyticpropertiesWhyTiO：powdersdopedw

7、ithPVPinsol—gelprocessshowedhighcatalyticefficiencyindegradingmethyleneredinthesunlight，werealsoallalyzedTheresearchshowedthatthedopingofPVPcatalyzedthephasetransformationfromanatasetorutileofTi02AspecialcoexistencestatusofthetwophaseswasalsoinducedbyPVPAndthisspeci

8、alstatuswasthenanalyzedfrom2anglesThecrystallitesizeandparticlesizewerebothfoundtobereducedwiththeaddingofPVPMoreover,fromDRSresults，amove