tio_2微球与其磁性复合材料的结构调控及光催化性能研究

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1、ｓ—Ａ……Ｉ參访ｖｇｙ，＾又或ｉ筆硕±研究生学位论文Ｔｉ〇２微球与其磯性复合材料的结构调控及光催化性能研究申请人：刘祥学号：２１２１３１２培养单位；化学化工与材輯学院一学科专业：环境科学研究方向：污染控制技术指导教师：万家峰副教授完成日期：２０１５年５月巧日Ｉｒ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巧工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果，

2、化不巧含为巧得黒龙江大学或其他教育一机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研巧巧巧的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。‘＇０曰学位论文作者签名；签字曰期：丰月＾＞怎（１手学位论文版权使用援枚书本学位论文作者完全了解黑龙江大学有关保留、使用学位论文的規定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被査阅和借阅。本人授权黑龙江大学可从将学位论义的舍部或部分内容编入有关巧巧库进行检、索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存汇编学位论文。

3、（保密的学位论文在解密后适用本授权书）Ｉ＇学位论文作者签名：导师签名：Ｊ之ｊ各今。＇签字日期：Ｗ炸月日签字日期：２？６月日占（库学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话；通讯地址：邮编：分类号UDC密级公开硕士研究生学位论文TiO2微球与其磁性复合材料的结构调控及光催化性能研究申请人:刘洋学号:2121312培养单位:化学化工与材料学院学科专业:环境科学研究方向:污染控制技术指导教师:万家峰副教授完成日期:2015年5月18日中文摘要中文摘要TiO2作为一种n型半导体光催化剂，因

4、其优异的特性被广泛关注，并应用于光催化处理有机废水中。而通过TiO2改性及微观结构调控以提高光催化活性和重复利用仍然是当前的研究热点。本文首先制备了以一维纳米结构为主体的TiO2微球，然后利用复合通过磁性分离以解决回收再利用的问题，并引入SiO2及C材料为中间保护层，制备出Fe3O4/SiO2/TiO2(FST–NT)、Fe3O4/C/TiO2(FCT–NT)纳米管复合材料，采用XRD、BET、FE-SEM、VSM等手段进行样品物理性质的表征分析。以苯酚溶液在模拟太阳光下的光催化氧化反应为模型，研究了TiO2微球

5、及磁性TiO2纳米管复合微球的光催化性能，并与商业P25、自制TiO2的光催化效果进行了对比。用两步水热法制备的TiO2纳米管–微球呈锐钛矿相，TiO2纳米棒–微球为单一的金红石相，且粒径约为1.5um，结构完整，其纳米棒的宽度为6–9nm。两种分级二氧化钛微球均降低了TiO2半导体的禁带宽度，提高了其光催化效果。用溶剂热法制备的磁性Fe3O4纳米粒子呈规则球形，以改良Stöber法制备出的Fe3O4/SiO2复合粒子中，SiO2以无定型形式存在，用两步水热法制备出FST–NT复合材料；通过水热法制备Fe–1时最

6、适宜；3O4/C复合粒子，葡萄糖浓度为0.05gmL通过溶胶凝胶法制备TiO2外壳，并通过碱水热处理成功制备出结构完整的FCT(s)–NT复合材料，TiO2纳米管的直径为8–10nm，且具有较大的比表面积。与商业P25、纯TiO2及纳米管微球相比，FST–NT、FCT(h)–NT、FCT(s)–NT三种复合材料均表现出较高的可见光响应，拓展光响应范围至可见光区，且均具有较高的光催化活性，其中FST–NT和FCT(s)–NT的降解效率均达到80%以上。所制备的Fe3O4及三种磁性复合材料均表现出较好的磁性能，且均为

7、亚铁磁性，其磁性复合材料的饱和磁化强度最高可达15emug–1。关键词：光催化剂；TiO2磁性复合材料；TiO2纳米管微球；TiO2纳米棒微球；苯酚-I-黑龙江大学硕士学位论文AbstractTitaniumdioxide(TiO2),asapromisingn-typesemiconductorphotocatalyst,hasreceivedmuchattentionandbeenappliedforpurificationofwastewatersbecauseofitshighefficiency,low

8、cost,non-secondarypollution,andsoforth.However,thecurrentresearchandthehotpointarestillfocusedonthemodificationofTiO2andmeansofmicrostructuremodulationforimprovingphotocatalyticactivities