探析二氧化钛纳米微晶的改性研究

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1、天津大学硕士学位论文二氧化钛纳米微晶的改性研究姓名：黄娟茹申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李明伟20061201摘要二氧化钛材料在太阳能利用、环境保护等领域具有广阔的应用前景。本文应用溶胶一凝胶技术制备不同掺杂类型的二氧化钛纳米微晶，包括纯态、Fe．Ti02、Co．Ti02、S-Ti02、C-Ti02掺杂以及Fe．Co-Ti02、C-S．TiO：共掺杂纳米微晶。采用热重分析、红外分析、X射线衍射、扫描电镜等现代化分析测试手段，表征产品的结构和性能，讨论制备条件对产品性能的影响，从而优化制备工艺条件。溶胶一凝胶技术制备Fe

2、-Ti02、Co-Ti02、S．Ti02、C-Ti02掺杂以及Fe-Co．TiO。、C．S．TiO：共掺杂纳米微晶受到多种因素的影响：胶凝剂种类，胶凝剂的加入量，加水量，溶剂加入量，pH值，水解温度、煅烧温度和时间等。本文主要对二氧化钛纳米微晶的金属掺杂和非金属掺杂进行了深入研究。金属掺杂制成Fe-Ti02、Co．Ti02以及Fe-Co-Ti02的纳米微晶和非金属掺杂制成S．Ti02、C-Ti02以及C．S-TiO。的纳米微晶。运用XRD分析测试手段研究掺杂对粒径及晶型结构的影响，从而分析对微晶性能的影响；运用扫描电镜观察颗粒形貌

3、及从能谱中分析元素含量；另外，运用红外分析样品的掺杂组成。关键词：二氧化钛纳米微晶溶胶一凝胶光催化ABSTRACTTitaniumdioxideisapromisingphotocatalystwhichcanbeusedinmanyareas，suchasutilizationofsolarenergyandenvironmentprotection．Inthiswork,differenttypesoftitaniumdioxidenanoerystaUites，includingFe·titaniumdioxide，Co-t

4、itaniumdioxide，S-titaniumdmxide，C-titaniumdioxideandFe．Co-titaniumdioxide，C·S-titaniumdioxide，werepreparedusingthesol-geltechnology．ThemicrostrucUtresandcharacteristicoftheproductsWerestudiedbythehelpofthermogravimetry(TG)，differentialthermoanalysis(DTA)，X-raydiffract

5、ion(XRD)，scanningeleCtronmicroscope(SEM)etc，andthereactionconditionswereoptimized．Theinfluencesofdifferentpreparativeconditions，includingkindsandquantitiesofdepressor,temperaturesofhydrolyzation,valueofpH，onthepropertiesofproductsWerestudiedanddiscussed．·Inthiswork，me

6、tal-dopedandnonmetal-dopedtitaniumdioxideWerestudied,amongwhichmetal-dopednanocrystaUitesprimarilyincludedFe·titaniumdioxide，CoqitaninmdioxideandFe-Co-titaniumdioxide；Andamongwhichnonmetal-dopednanocrystallitesincludedS—titaniumdioxide，C·titaniumdioxideandC．S．titanium

7、dioxide．WecananalysediametersandstructuresofgrainbyXRD，accordinglyconcludingtheperformancesofnanocrystaUites；Atthesametime，WecanalsoanalysethecharacteristicsofgrainbySEMandelementcontentsbyEDX；InadditionwecandeducenanocrystalliteselementcomposebyIlLKEYWORDS：titaniumdi

8、oxidenanocrystallitessol-gelphotocatalyst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和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也