可见光响应tio2的制备及其与活性炭纤维的复合改性

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1、万方数据学校代码：10225学号：09106学位论文可见光响应Ti02的制备及其与活性炭纤维的复合改性指导教师姓名：申请学位类别：论文提交日期：授予学位单位：李晓辉刘守新教授硕士2009年4月东北林业大学专业领域：林产化学加工工程论文答辩日期：2009年6月授予学位日期：答辩委员会主席：论文评阅人：春夕厶栉景大擎万方数据UniversityCode：10225RegisterCode：09106DissertationfortheDegreeofMasterPreparationofVisible-lightResponseTi02andModificationof

2、CompositionwithActivitedCarbonFiberCandidate：LiXiaohuiSupervisor：Prof．LiuShouxinAssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：DateofOralExamination：University：ChemicalProcessingEngineeringofForestryProductsJune，2009NortheastForestry万方数据摘要以Tia4为钛源，采用酸催化水解技术合成了高活性的纳米Ti02光

3、催化剂；通过N、F双元素共掺杂改性制得了可见光响应的光催化剂TONF；通过浸提法将纳米Ti02负载在活性炭纤维上，制得Ti02／ACF复合材料。采用DRS、SEM、XRD、XPS、低温氮物理吸附技术表征催化剂的微观形貌、晶相结构、界面特征、光谱特征等。研究表明：以HCI为催化剂，水解温度98℃，煅烧温度500℃条件下制得Ti02活性最高。最佳条件下合成的Ti02前驱体为无定型结构，400℃煅烧时几乎完全转化为锐钛矿相，800℃时完全转化为金红石相。随着煅烧温度升高，Ti02光吸收阈值红移，Ti02粒子尺寸增大，比表面积下降。以TiCl4和NH4F为主要原料，采用酸催

4、化水解法合成N、F共掺杂Ti02光催化剂(ToNF)。研究表明：n(Ti)：n(NI-hF)=l：0．1，700℃煅烧制得的TONF催化剂活性最高。N、F原子均进入了Ti02体相。N掺杂可提高Ti02在可见光区的吸收；F掺杂可并使Ti02能隙变窄。N、F的协同作用可使"ri02表现出较好性能。适量的N、F掺杂TONF催化剂在紫外光区及可见光区均表现出较高的光催化活性。N、F掺杂还可以改变Ti02的分散性能，抑制晶粒生长，减缓Ti02粒子间的团聚，提高相转变温度。采用前躯体复合的方式合成了TiOTJACF复合材料。紫外光照射下，以甲苯为模型物，Ti02／ACF复合材料

5、对甲苯有较高的去除性能。在本研究所采用的条件下，ACF最佳使用尺寸为2x7．5cm。负载次数是影响Ti02／ACF复合材料对甲苯去除的主要因素。2次负载表现出了最好的光催化活性，60min内对甲苯的降解率达到70％。随着Ti02负载次数的增加，ACF比表面积下降，活性呈波动性变化。Ti02与ACF之间存在协同作用。关键词二氧化钛；N-F共掺杂；可见光；活性炭纤维；甲苯万方数据东北林业大学硕士学位论文AbstractTiChwasusedasrawmaterials，nanosizeTi02waspreparedbyacidcatalyzedhydrolysismet

6、hod；N—·FCO·-dopedTi02photocatalysts(TONF)werepreparedfromaqueoussolutionofTICl4andNH4F；fmflly，theTi02／ACFcompositewerepreparedbyleachingACFinTi02precursorsolution．DRS，XRD，SEM，XPSandN2(77K)adsorptionisothermwereusedformaterialscharacterizationThedetailswerefollows：Theoptimalpreparationc

7、onditionforthehighactiveTi02wasdeterminedasfollows：HClascatalysts，hydrolysisreactiontemperature98℃andcalcinationstemperature500℃．ThepreparedTi02prcursorWasuncrystalline．Withthecalcinationtemperatureincreased，uncrystallineWastransformedintoanataseat400℃，accompanyingwiththeSBm"decrease