锐钛矿型tiolt2gt水溶胶和薄膜的制备、表征及其光催化性应用

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1、摘要本论文采用TiCl4水解，加氨水调pH，加H202来溶解正钛酸，长时间的低温热处理使其晶型转换，制得了纳米级锐钛矿型Ti02水溶胶，这为TiO：在光催化领域的应用提供了一种新的方式。实验研究了影响Ti02水溶胶稳定性的因素，并对水溶胶进行了TEM和电泳分析，从而简单阐述了Ti02水溶胶保持稳定性的机理。将水溶胶低温干燥，对所得到的Ti02粉末进行了FTIR、XRD和BET比表面积分析，可知：所制备的为纯净的Ti02水溶胶，Ti02颗粒主要以锐钛矿晶型存在，随着热处理温度的升高，晶粒大小变化不大，晶型锐钛矿的峰值增强，

2、结晶更加完善，Ti02颗粒的比表面积在220m29。1左右，随着温度的升高，比表面积变化不大，孔体积和平均孔径却趋向增大。利用所制备的Ti02水溶胶提拉法镀膜，对薄膜在低温下热(或不)处理。对薄膜进行了TEM、Raman、AFM、SEM和UV．Vis分析。可知：所得到的Ti02薄膜也为锐钛矿晶型，且结晶度良好。Ti02晶粒以多个锐钛矿相晶体(晶粒在10nm左右)的形式附着在玻璃片上，且分布相对均匀。所得到的Ti02薄膜透明性良好，其光吸收阈值在354nm左右。在光催化活性方面，测试了Ti02水溶胶降解甲基橙、Ti02粉末

3、降解丙酮、Ti02薄膜降解甲醛和Ti02薄膜降解甲基橙的实验，证实了所制备的试样具有较好的光催化活性。并且所制备的Ti02薄膜在阳光下拥有较好的亲水性。关键词：锐钛矿型；Ti02水溶胶；低温；Ti02薄膜；光催化AbstractUsingTiCl4tohydrolyze，joiningtheammoniasolutiontOadjustpH，addingH202tOdissolveTi(OH)4，heatingforthelongtimeatlowtemperaturetocausecrystal—typeconvers

4、ion，nano—levelanataseTi02hydrosolisgained．ThisisakindofnewmethodwhichTi02materialcanbeappliedinthephotocatalyticfield．TheexperimentmhderesearchesontheinfluencingfacterswhichkeepthestabilityofTi02hydrosol，andanalyzingthehydrosolbyTEMandelectrophoretictests，alsoexp

5、oundingthestablemechanismsimply．TheTi02powdergainedbythehydrosolisdriedatlowtemperature，andanalysedbyFTIR、XRDandBET．Theresultsshowthatthereisnoimpurityinthepreparingprocess，thetitaniumdioxidehydrosoliscomposedofanatasephase，andthecrystallinitybecomesmoreperfectwi

6、ththeincreaseoftemperature．TheBETsurfaceareasare220m29一，withtemperatureincreasingup，thechangeofBETsurfaceareasisnotobvious，butporevolumeandaverageporediametertendtoexpand．TheTi02thinfilmsarepreparedfromanataseTi02hydrosolbythedipcoatingmethod，andthefilmsareanneal

7、ledatlow-temperaturebutSo／hearenot?ThepreparedthinfiIresarecharacterizedbyTEM?Raman?AFM?SEM?UV—Vis．ItisfoundthatthepreparedTi02thinfilmsarealsoconsistedofanatasephase’S10nmgrains，andthecrystallinityisfine．TheTi02crystalgrainsconglutinateanddistributeuniformlyonsl

8、ideintheformofmulti—crystalanatasephase．Theas—preparedfilmspossessahightransmittanceinvisiblelightband；itsopticalabsorptivethresholdvalueisabout354nm．Intheaspe