纳米金属在光催化中的应用

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1、纳米金属在光催化中的应用姓名：张玉庭学号：5901109189班级：机制094摘要：纳米科学技术是当今卅界最有前途的决定性技术之一，而纳米金属是纳米材料中的一个重要的组成部分。文章简要地介绍了纳米材料和纳米技术的涵义，概述了纳米金属氧化钛(Ti02)在光催化领域屮具有的重要意义和作用及其在实际屮的应用！同吋展望了纳米金属材料在光催化中的应用前景！关键词：纳米技术;纳米金属;氧化钛(Ti02);意义;应用；前景Name:ZhangYutingStudentNumber:5901109189Class:Mech

2、anism094Abstract:Nanotscicnccandnanotechnologiestheoneoftheworld'smostpromisingdecisivetechnology,andnano-metalisaimportantcomponentofnano・materials.ThearticlebrieflyoutlinesthemeaningofNano・materialsandnano-technology,thesignificanceandroleofTiO2'sapplica

3、tioninpractice,andtheprospectofnano-materialsapplicationsinPhotocatalytic.Keywords:nanotechnology;Nanometal;TiO2;Significance;Applications;Prospects1.引言1.1纳米金属材料纳米金屈材料是20世纪80年代中期研制成功的，后来相继问世的有纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。纳米级结构材料简称为纳米材料(nanomaterial),是指其结构

4、单元的尺寸介于1纳米〜100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。1.2纳米科学技术纳米科学技术是在0.lnm-lOOnm尺度空间内，研究电了，原了和分了运动规律与特性的高技术学科。纳米科学技术涵盖纳米物理学，纳米电子学，纳米材料学，纳米机械学，纳米制造学，纳米显微学，纳米计量学，纳米

5、化学，纳米生物学，纳米医学。纳米科学技术是现代物理学与先进工程技术相结合的基础上诞生的，是基础研究与应用探索紧密联系的新兴高尖端科学技术。1.纳米金属在光催化中的应用1.1光催化技术的发展概况1972年，Fujishima在n—型半导体TiO2电极上发现了水的光催化分解作用，从而开辟了半导体光催化这一新的领域。1977年，YokotaT等发现在光照条件下，Ti02对丙烯环氧化具有光催化活性，从而拓宽了光催化的应用范围，为有机物氧化反应提供了一条新的思路。近十年来，光催化技术在环保、卫生保健、有机合成等方面的

6、应用研究发展迅速,半导体光催化成为国际上最活跃的研究领域之一。2.2纳米金属光催化领域中的应用概述纳米催化剂具有表而效应，吸附特性及表面反应等特性，因此纳米催化剂在催化领域的应用十分广泛。实际上，国际上已把纳米粒子催化剂称为第四代催化剂。我国目前在纳米材料的研究应用水平在某些方面处于世界领先地位，已实现产业化的纳米Si02(VK-SP15)、CaC03>纳米TiO?(VK-TG01)、纳米ZnO(VK-JS03)等少数几个品种，这些制备出来的纳米材料在催化领域中主要用于两个方面：一是直接用作主催化剂，二是作

7、为纳米催化剂载体制成负载型催化剂使用。纳米粒子作光催化剂有着许多优点，首先是粒径小，粒子达到表面数量多，光催化效率高；其次是纳米粒子分散在介质中具有透明性，容易运用光学手段和方法来观察界面间的电荷转移及纳米粒子光催化剂受氧化还原的影响等。利用纳米TiO2(VK-TGO1)的光催化性质来处理废水和改善环境是一种行之有效的方法，纳米Ti02(VK-TG01)光催化剂能有效地分解室内外的有机污染物，氧化去除大气中的氮氧化物、硫化物，以及各类臭气等；在TiO2±沉积5%纳米M0S2时，苯酚分解速度与非负载型TiO?

8、相比提高了一倍；将CdS颗粒制成纳米级，其对甲醇氧化成乙二醇的光催化活性显著提高；另外，用M0S2做光催化剂进行苯酚的光氧化时，当颗粒尺寸为4.5nni时，可利用大于450nm的光进行反应，而用直径大于的MoS?就不行。下面是关于纳米金屈Ti02的一些介绍。3.纳米金属Ti023.1概述纳米Ti02具有十分宝贵的光学性质，在汽车工业及诸多领域都显示出美好的发展前景。纳米二氧化钛述具有很高的化学稳定性、热稳定性、无