铁酸镍二氧化钛纳米复合粉末制备及光催化性能

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1、摘要目前，环境污染威胁着人类的生存，影响人民生活质量提高，发展节能又环保的新材料成为了人们关注的热点之一。Ti02光催化剂是近十年来被广泛研究的一种光催化降解有机物材料，但Ti02光催化剂存在对可见光利用率低的弱点，限制了它的应用。本课题主要围绕提高Ti02光催化剂的可见光利用率和光催化活性这一问题进行了研究。一、采用溶胶凝胶法(sol—gel)错lJ备纳米Ti02粉体，化学沉淀法制备纳米NiFe204粉体，再通过混合研磨和高温烧结实现纳米颗粒复合，成功地制备得到平均粒径为40．50rim的NiFe204一Ti02纳米粉末。XRD测试结果表明，经过600℃热处理后的二氧化钛晶型

2、中锐钛矿相：金红石相约为7：3。二、选择亚甲基蓝、甲基橙和苯酚为目标降解物，主要以NiFe204．Ti02复合纳米粉末作为催化剂，进行了有机污染物光催化降解的实验。研究了催化剂热处理温度、催化剂成分配比、催化剂浓度、溶液pH值等因素在光催化氧化降解有机物溶液的过程中对降解率的影响。经过实验研究，确定了铁酸镍．二氧化钛纳米粉体降解上述有机物溶液的合适条件。结果表明，NiFe204与Zi02的复合能够大大增强Ti02的对可见光的响应能力：模拟太阳光照射下降解120rain后，对亚甲基蓝、甲基橙和苯酚溶液的降解率约为单一二氧化钛的2倍。关键词：二氧化钛，铁酸镍，光催化，纳米复合，有机

3、物降解AbstractNowadays，theenvironmentalpollutionhasmoreandmorenegativeimpactson也equalityofourdaily1ife．Researchesonefficientmaterialsforenvironmentalprotectionhavebeenfocusedinrecentyears．Ti02photocatalyst,whichCallbeusedindegradationofmanyorganicmolecules，hasbeenstudiedforabouttenyears．mdisadv

4、antageofTi02plotocatalystisitsvisible．activity．nleaimofthisresearchistoincreasethevisible-activityofTi02．1．NiFe204andTi02powderWaspreparedusingsol-gelandCO—depositionmethod,respectively．ThenanosizedcompositeofNiFe204一Ti02WaspreparedbyhightemperaturesinteringofNiFe204andTi02nanopowder．neas—sy

5、nthesizedpowderisinallaveragesizeof40．50nnl．啊1eXRDresultshowsthattheratioofanatasetorutileiSabout7：3attheannealingtemperatureof600"C．2．Forcomparison,threeorganicmolecules，methyleneblue，methylorangeandphenolwereselectedtotesttheeffectivenessoftheas-preparedNiFe204-Ti02nanosizedcomposite．Photo

6、catalyticrelatedfactorssuchasthecompositeannealingtemperature，ratioofNiFez04t0Ti02inthecomposite，amountofthecompositeaddedinthesolutionandthepHvalueofthesolutionwerestudied．ResultsshowthatresponseoftheNiFe204一Ti02nanosizedcompositeinvisiblelightisimprovedgreatlycomparedwiththepureTi02powder，

7、andthedegradationamountofthetargetorganicmoleculeinNiFe204一Ti02addedsolutionisabout2timesthatofpureZi02addedsolution．KeyWords：Ti02，NiFe204，photocatalytic，nanosizedcomposite，organicmoleculedegradation独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加