tio-%2c2-基复合氧化物制备及其性能

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1、分类号UDC密级⋯⋯⋯⋯⋯．编号⋯⋯⋯⋯⋯．午南大·垮CENTRALSoUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目-⋯．T_L02塞复金氯倦拖的剖．务孤共性能⋯．学科、专业：⋯⋯⋯⋯⋯廛⋯用⋯必⋯掌⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯研究生姓名：⋯⋯⋯⋯⋯⋯程一睿一责⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯导师姓名及专业技术职务．⋯⋯⋯⋯⋯筑⋯东⋯⋯教攮⋯⋯⋯⋯．硕士学位论文摘要本论文研究了单分散纳米Si02、单分散Ti02、Ti02／Si02核／壳复合颗粒以及Li—Ti。o复合氧化物的合成，并对所合成样品的光催化性能和电性能进行了表征。具体如下：在超声场中，采艇溶胶～凝胶法制餐了单分散性良好的纳米Si02。制备的最传条件为：正

2、硅酸乙酯、氨水和水的初始反应摩尔浓度为O．3mol／L、2．5mol／L和15mol／L，反应温度为45。C，所合成的颗米盘粒度分布范嗣为120～150nlrl。通过简单豹溶胶一凝胶法合成了球形Ti02单分散的颓粒。经红外光谱分析，发现Ti02前驱体为乙二醇钛。颗粒形状均匀，粒径在200nlTl左右，分教性良好。利用自制的纳米Ti02颗粒作为核，在超声场中通过醇盐水解法豢j备出颗粒均匀，热稳定性良好的Ti02／Si02核／壳复合颗粒。并确定了合成的最佳条件：二氧化钛、正硅酸乙酯、氨水、水的物质的量比为l：40：2：200，反应温度为45。C，焙烧滠度为600。C。赝合成的Ti02／Si02核

3、／壳复合颗粒中，Ti02仍然为锐钛矿型，Si02为无定形，颗糖约为200rim，分散性良好。并襁步讨论了萁包覆机理。通过柠檬酸配合法合成了系列Li．Ti．0复合氧化物，并考察了不同条件对产物晶型和形虢的影响。分别对合成的单分散Ti02颗粒和Ti02／SiO：核／壳复合颗粒光催化降解甲基橙的活性进行了测试。结果发现，两样晶对甲基橙的光催化降解过程并不呈现一级反应，而是呈现出比较复杂的动力学特征。从甲基橙的降解效果来看，Ti02／Si02核／壳复合颗粒相对于单分数Ti02颗粒，其催化效率略有改善。分别以所合成的革分散’瓢02颗粒、Ti02／Si02核／壳复合颗粒以及Li．Ti。O复合氧化物为负极

4、，组装成锂离子模拟电池，检测了其电化学性能。结果发现Li．Ti．0复合氧化物电极的稳定性最好，Ti02／Si02核／壳复合颗粒电极次之，纳米Ti02电极最不稳定。单分散Ti02电极的充放电平台分别在2．25V和1．3V附近；Ti02／Si02核，壳复合颓靛电极的充放电平台分别为0．75V和0．2V附近；“一Ti一0复合氧化物电极的充放电平台分剃为1．62V和1．45V。由以上结论可看出，Si02在TiO，表面的包覆在改善其表面结构的同时，也降低了充放电平台；雨Li．Ti．O复合氧化物则改善了单分散Ti02的充放电盼容量。硕士学位论文摘要关键词：单分散Si02，单分散Ti02，Ti02／Si0

5、2核／壳复合颗粒，Li．Ti．0复合氧化物，光催化性能，电化学性能II硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTInthisdissertation，monodispersesphericalSi02andTi02particles，Zi02／Si02core／shellparticlesandLi—Ti-Ocompositeshavebeensynthesized，respectively,ofwhichphotocatalyticactivitiesandelectrochemicalperformanceshavebeencharacterized，accordingly．Thede

6、tailsarepresentedasfollows．Firstly,monodispersesphericalSi02particleswerepreparedbyasol-gelmethodintheultrasonicbath．TheresultsshowthatmonodisperseSi02particleswithdiameters120-150nl／1couldbeobtainedat45。Cwithinitialmolarconcentrationsoftetraethylorthosilicate，ammoniaanddeionizedwaterof0．3mol／L，2．5

7、mol／Land15mol／L，respectively．Secondly,monodispersesphericalZi02particlesweresynthesizedviaamodifiedsol-gelapproachassistedbyultrasonictreatment．TheFTIRpatternindicatesthattheresultingprecursorsaremainlycomp