tinanotio2膜电极的修饰改性及其对糠醛电催化还原研究

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1、万方数据中图分类号：IQ垒2墨：星三学科分类号：5三Q：垒!窆窆论文编号：安徽理工大学硕士学位论文Ti／nanoTi02膜电极的修饰改性及其对糠醛电催化还原研究作者姓名：魏瑾专业名称：化堂王程研究方向：电催丝导师姓名：王凰武数援导师单位：塞邀理王太堂答辩委员会主席：隆遗迸论文答辩日期：2014年6月4日安徽理工大学研究生处2014年6月4日万方数据ADissertationin．ChemicalEngineering【1IIIIIIIIIIIIIIIlY2696967ElectrocatalyticReductionof

2、FurfuralandPreparationonModifiedTiO：ThinFilmsCandidate：WeiLinSupervisor：WangFengwuSchoolofChemicalEngineeringAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo．168，ShungengRoad，Huainan，232001，P．R．CHINA万方数据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及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中

3、不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塞徵堡王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。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意。学位论文作者签名：纽醚日期：诬出年上月上日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塞擞堡王太堂有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于塞邀堡王太堂。学校有权保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。本人授权安徽理工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

4、检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：施琳签字日期：列牛年易月华日导㈣：绷W鳓期纠缈砌甲日万方数据摘要在众多的半导体材料中，Ti02因其具有高氧化还原选择性、化学稳定性、无二次污染和良好的光电学性质等优良特性，因而在光电材料的应用方面得到人们的普遍关注，成为人们的研究热点。本文以钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]、乙酰丙酮(AcAc)、表面改性剂、无水乙醇和稀土的硝酸化合物为原料，采用溶胶一凝胶法制各了表面颗粒组成的Ti02薄膜电极、稀土La掺

5、杂的Ti02薄膜电极(Ti／La203．rmnoTi02薄膜电极)以及稀土Pr掺杂的Ti02薄膜电极(Ti／Pr203．nanoTi02薄膜电极)。利用SEM、XRD、XPS以及电化学测试(CV、EIS)等检测手段对制备出的各种Ti02薄膜电极进行了表征。主要研究成果如下：1考察了在制备Ti02薄膜电极时，表面改性剂对Ti02薄膜电极电催化活性的影响。为了优化纳米Ti02颗粒表面的分散性与润湿性，研究了不同种类和不同添加量的表面改性剂对钛液体系表面张力的影响。分别选用以下三种表面改性剂：十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基

6、苯磺酸钠(SDBS)和六偏磷酸钠(SHMP)。CV测试结果表明：SDBS的电催化活性高于其它两种表面改性剂。同时探究了SDBS含量对Ti02膜电极电催化活性的影响，当SDBS／前驱体的质量百分比为l％时，经过450。C热处理得到的Ti02薄膜电极的表面较光滑，颗粒分布均匀，电催化活性最高。2在优化条件下，以六水·硝酸镧(La(N03)3"6I-120)为稀土镧源或以水合硝酸镨(Pr(N03)3．nH20)为稀土镨源，成功实现了Ti02薄膜电极的La或Pr掺杂改性，制备了不同掺杂量的Ti02薄膜电极(Ti／La203-na

7、noTi02薄膜电极与Ti／Pr203一n=oTi02薄膜电极)。研究结果发现：在lmol／L硫酸溶液中的CV图分析得，当引入La／Ti摩尔比为0．5％，所制备的Ti／La203．nanoTi02薄膜电极活性是空白电极的4．0倍。当引入Prfri摩尔比为0．3％，所制备的Ti／Pr203．nanoTi02薄膜电极活性最高，是空白电极的3．5倍。3稀土La、Pr掺杂nanoTi02薄膜电极表面阻抗变小，SEM形貌观察粒径变小，比表面积增大，XRD分析，掺杂后峰宽宽化，表明稀土元素是通过掺入晶格使纳米Ti02晶格发生畸变和膨

8、胀，或形成表面氧化物覆盖在纳米Ti02表面。XPS表明表面电极的稀土元素是以三价形式掺杂到Ti02的晶格中去的，测试发现颗粒表面羟基氧增加，同时出现大量吸附氧，表面羟基的增加可以促进电极表面吸附有机物的能力，提高化学反应的效率。4利用Ti／La203．nanoTi02薄膜电极(La／Ti=0．005)，研究了在糠醛D