二氧化钛纳米线的制备、修饰和光催化研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文二氧化钛纳米线的制备、修饰和光催化研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：代亮高志达副教授东北大学理学院硕士学科类别：理学光学2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：砧害锑懈雪鳓东北大学2014年6月万方数据AThesisinopticsJIllllIJllllIIIIllIIbillIllIIIIlY2987798StudyonFabrication、ModificationandPhotocatalysisofTiOzNanowi

2、resByDaiLiangSupervisor：GaoZhidaNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢=也思。学位论文作者签名：伐鼋日期：2叫叶并1R1日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保

3、留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年∥学位论文作者签名：拭鼋签字日期：刎L卜耳1玖1曰导师签名：。抛，签字目期：加f≯．1f万方数据盘i垦盘堂亟±鲎焦途塞垫璺二氧化钛纳米线的制备、修饰和光催化研究摘要越来越严重的水污染问题不仅制约了经济的发展，更威胁到了人类的生存问题，而全球水资源已不可能再有增加，所以我们必须对污水进行循环利用。污水中的污染物种类繁多，物理大颗粒，细

4、菌等可用物理生物方法去除；重金属离子等离子可用化学方法去除，对于溶于水中的有机物，半导体光催化方法已被证明是最有效的方法之一，而Ti02则是光催化中最常用的几种光催化剂之一。但是Ti02只能吸收太阳光中的紫外光，因此需要对其修饰改性使能吸收占太阳光能量绝大部分的可见光。本文分两部分介绍了解决在Ti02可见光下光催化活性不高的问题：第一部分中我们使用雕片和$日Ti02粒子制各了两种Ti02纳米线，并用SEM对样品进行了形貌表征，结果表明粒子法制备的Ti02纳米线具有更好的线型结构，适合进行进一步的修饰。同时对粒子法制备的Ti02纳米线用XRD和U

5、V-Vis也进行了晶相、光吸收性能进行了表征。结果表明Ti02纳米线主要呈锐钛矿晶型，其对可见光吸收较少。第二部分中我们对粒子法制备的Ti02纳米线进行修饰改性的研究。用四种方法对其进行了不同含量A93P04纳米粒子的修饰，制备TA93P04／Ti02纳米线复合材料。通过考察在可见光下对A07溶液降解，得出A93P04：Ti02=1：4时，采用高温原位沉淀法制备的A93P04／Ag／Ti02宝内米线复合材料的光催化能力最佳。为了降低原料成本，我们对高温原位沉淀法A93P04：Ti02=4：1和2：1的样品采用不同方法进行TAg纳米粒子的修饰，制

6、备了A93P04／Ag／Ti02纳米线复合材料，在可见光下测试了不同Ag修饰量时对A07溶液的降解。对上述制备的纳米线复合材料用扫描电镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱和紫外可见分光光度计进行了表征。并对A93P04：Ti02=l：4的A93P04／Ti02纳米线复合材料进行了多次光降解实验，探索了纳米线复合材料的可重复利用性。上述实验研究结果表明，当对A93P04：Ti02=4：1的样品进行紫外光照还原法处理lmin后，其光催化性能最好；当对A93P04：Ti02=2：1的样品使用0．2mmol／L200IaL的NaBH4溶液进行还原处理后，

7、其光催化性能最好。不同含量的光降解实验表明光催化剂的使用量越多，光催化效果越好。催化剂的重复降解实验表明在重复光降解3次以后，其在10min内仍然能将A07溶液降解90％以上，可见该催化剂能够实现多次重复使用。关键词：二氧化钛；异质结构；纳米线；磷酸银；银；修饰改性；光催化；可见光万方数据塞皇§盘茎亟±茎焦途塞△坠丛￡垒垡StudyonFabrication、ModificationandPhotocatalysisofTi02NanowiresAbstractTheincreasingwaterpollutionproblemsisnoton

8、lylimittheeconomicdevelopment，butalsothreatenthesurvivalofmankind．Sinceglob