三乙胺改性tiolt2gt薄膜的常温制备及光催化性能研究

《三乙胺改性tiolt2gt薄膜的常温制备及光催化性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江人学坝Ij学位论文二三乙胺改性Ti02薄膜的常温制备及性能研究Themodi6edTi02perfonIlbetterVisible—lightabso叩tiVethanthepureTi02．Atthes锄etime，themodifiedTi02haSbetterphotocatalyticactiVitythanthepureone6‘omthedegradationofI之hod锄ineBunderVisible—light．Thede铲adationspeedconstantisseVentimes

2、morethanthepureone．ThemodinedTi02remindhasasteadycatal”icactiVityinlong—laStexperiment．Keywords：Ti02；Triethyl锄ine；sol—gel；complex；Visible—lightactiVity；room—temperaturepreparatlon浙江人学硕I：学位论文三乙胺改性Ti02薄膜的常温制需及忡能研究第一章文献综述1．1Ti02光催化研究的背景随着世界经济的飞速发展，环境问题已经成为各国政府和科

3、学界越来越重视的一大问题。全球的污染物主要来源于日常生活、工业生产、商业活动和军事活动等诸多方面。每年全世界向地表及大气中排放成千上万吨的废水、废气、废渣。生存环境的日益恶化，最终会限制生产力的发展。环境治理己引起世界各国的广泛关注。常规的处理方法只是暂时的措施，除成本高之外，还可能对环境造成二次污染，带来新一轮的环境破坏，．因此效果尚不理想，难以单独应用。在长期的探索中，人们发现生物化学法、光化学法治理环境是十分有效的。1972年，Fujishima和H0nda【l】首先报道了用氧化钛作为光催化剂分解水制备氢气

4、。1976年cae∥2】等在光催化降解水中污染物方面进行了开拓性的工作，开辟了光催化技术在环保领域的应用前景。之后，各国科学家纷纷对以二氧化钛为代表的半导体光催化材料在抗菌除臭、分解废水中的有机污染物、处理重金属离子、空气净化等方面进行了广泛的研究和应用。Blkae【3】列出了300多种可被光催化处理的有机化合物，表明利用半导体光催化氧化技术几乎可以无选择地矿化各种有机污染物。由此可见半导体光催化氧化技术具有诸多优点：可将有机物完全分解矿化，在常温常压下反应，操作简易，能耗低，所使用的催化剂无毒无害，稳定性高，成

5、本低，可回收利用等。目前广泛应用的半导体光催化材料大多属于宽禁带的n型半导体化合物，如CdS、Sn02、Ti02、ZnO、ZnS、PbS、M003、SrTi03、V205、W03和MoS2等还有部分P型半导体化合物，如CuO、NiO、Cr203等。这些半导体中Ti02、CdS和ZnO的催化活性最高，但CdS和ZnO在光照时不稳定，容易产生Cd2+、Zn2+离子，这些离子对生物有毒性，对环境有害。Ti02因其具有效率高、能耗低、操作简便、反应条件温和、适用范围广、可减少二次污染优点，使得目前关于半导体光催化的研究主

6、要集中于Ti02。Ti02以其优异的光催化性能得到越来越多的科学家的重视，但由于其身的缺陷，它在现实生活中的应用仍然受到很大的限制。第一、纳米二氧化钛由于其禁带宽度较大，只能在紫外光照射下受激发产生发生光催化反应，不能有效地利用太阳光。第二，对于纳米Ti02而言，电子．空穴对在狭小的空间中产生绝大多数(90％)电子．空穴对在产生后立即复合，致使光量子产率难以超过10％。由于其光量子效率较低，纳米Ti02在处理实际的污染物时的成本就显得太高。第三、虽然纳米Ti02光催化剂有着较好的光催化活性，但是纳米粉体在实际使用

7、时，对于固．液过程存在易团聚和反应后难回收的问题：对气固过程则存在易堵塞，传质阻力高的弊端。浙江人学顺l：!≠化论义三乙胺改性Ti02薄膜的常温制需及r丰能研究≯蔓鹾P研膏Fig1．1eneTlgyleVelofconductionb卸d，一cebandandbandgapindi艉rentsemiconductors(PH=7)’以上三个方面的缺陷严重地限制了纳米11Q作为光催化材料在实际中的应用，币Q光催化剂技术的研究己进入关键时期。如能在上述三个方面有所突破，哪怕是其中一方面有所突破，对解决我国环境污染日趋

8、严重的问题以及保持社会经济的持续发展将具有重大的现实意义。1．2Ti02的光催化原理和影响因素1．2．1Ti02的性质Ti02通常为白色粉末状、无毒、不溶于水、有机酸、弱无机酸，微溶于碱；在浓硫酸以及氢氟酸中长时间煮沸可完全溶解，在碳酸氢钾的饱和溶液中热敏性稳定，在1855℃以上会逐渐熔融。金虹石基锐饮矿噩口；4．s93Ac一2．959A日-3．1cV·一瓢p一4．250