纳米TiO2光催化性能研究文献综述.doc

《纳米TiO2光催化性能研究文献综述.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、纳米TiO2光催化性能研究文献综述摘要：纳米TiO2是…种新兴的光催化剂，在光的照射下能产生具有极强氧化还原作用的光生电子空穴对,可以氧化还原它附近任何物质，具有广谱杀菌的性能。近些年来，光催化材料在环保、健康等方面的应用中得到了迅速的发展。本文主要收集、整理了目前关于纳米TiO2性能研究的一些最新成果和应用，以及成熟的纳米TiO2制备方法。纳米TiO2的制备纳米TiO2的成熟制备方法主要包括两大类，即物理方法和化学方法。物理方法制备主要是以物理变化为主，附以化学变化的过程，此类方法的特点是充分利用了热能等多种形式的能量，例如峪

2、融分相法是以Na2O-B2O3-SiO2为基础玻璃体系,加入适量的TiO2,高温熔融后进行热处理，使玻璃分相同时析出TiO2晶体,再经化学处理去掉富碱硼相，制备得到与多孔玻璃负载牢固的纳米TiO2光催化材料。[1]而化学方法制备条件相对于物理方法的超高温、超高压等苛刻条件下的物理、化学过程，是较为温和以及理想的。例如以高岭石为载体，用溶胶-凝胶法制备高岭石基纳米TiO2光催化材料。⑵就能在较为温和条件下制备性能优越的光催化材料。除此之外，水热法制备是人类模仿自然的思维结构,其灵感来自地壳内部高温、高压下的熔岩反应。水热法又称热液

3、法，是指在密封的容器中以水为反应介质，在一定温度和水的自生压强下，原始混合物进行反应的一种湿化学合成方法与溶胶凝胶法和共沉淀法相比，水热法最大优点是一般不需高温烧结即可直接得到结晶粉体，从而省去了研磨及由此带来的杂质，且一般具有结晶好团聚少纯度高粒度分布窄以及多数情况下形貌可控等特点。⑶纳米TKh优异的光催化性能及影响因素既然谈到光催化性能，我们首先应该了解什么是光催化以及它机理。与化学催化反应一样，光催化过程也需要催化剂，即光触媒。光触媒是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，光触媒是利用自然界存在的光能转

4、换成为化学反应所需的能量，来产生催化作用，使周围之氧气及水分子激发成极具氧化力的自由负离子。而纳米TiO2是其中的佼佼者，它的优点是：光照后不发生光腐蚀囹，耐酸碱性好，化学性质稳定，对生物无毒性,来源丰富，能隙较大，有很强的氧化性和还原性。[5]而影响纳米TiO2光催化材料因素也有很多，如晶型结构，晶粒尺寸，贵金属沉积⑹，半导体耦合的影响，金属离子修饰和表面羟基及结构的影响。一般而言，锐钛矿型TiO2的光催化活性高于金红石型TiO2;晶粒尺寸小,光生电子和空穴从TiO2体内扩散到表面的时间短,它们在TiO2体内的复合几率减小，光

5、催化活性高;贵金属沉积可提高催化剂表面光生载流子的分离效率，有利于生成更多的.OH;半导体耦合可提高系统的电荷分离效果,扩展对光谱吸收范围叩金属离子掺入TiO2晶格中可能引起晶格位置缺陷或改变结晶度,抑制电子与空穴的复合，延长载流子的寿命冏,从而使光催化性能得以改善;TiO2表面羟基的数量直接影响光催化效率。回所以,研究这些方面对提高它的光催化性能有很大的价值。纳米TiO2光催化材料广泛的应用纳米TiO2光催化材料应用十分广泛，主要是环境保护领域及生物工程领域。它可以应用于工业废水处理皿］和净化汽车尾气中NOx'111,去除水中

6、含氧酸盐【⑵，而且能够在室内空气进化方面发挥巨大作用［⑶，特别是最近的雾霾问题让人们越来越关心大气污染治理，纳米TiO2材料无疑是一个很好的选择。在生物工程领域，它通用扮演着举足轻重的作用,如利用纳米TiO2光催化降解有机物Ki,这对治理水体污染如赤潮有重大意义。乂如利用纳米TiO2光催化杀灭大肠杆菌［⑸，和利用纳米TiO2光催化薄膜杀灭细菌四。又例如纳米TiO2光催化处理对水培生菜产量及品质"刀。这些都和我们日常生活紧密相关。纳米TiO2光催化降解污染物的优异是其特殊能带结构造成的"I,表现出强大的还原能力。总而言之，纳米Ti

7、O2光催化材料对人类的生活有着重大的影响，关于它的研究对人类的发展起着关键性作用，我们应该加大在这方面的研究。关于纳米TiO2光催化材料的研究展望虽然纳米TiO2光催化材料的研究开展多年，取得了许多优秀的研究成果，应用推广方面也让人满意，但是我们仍然希望能进一步挖掘它的性能，得到新型纳米TiO2光催化材料叫，以及更经济的制备过程网。参考文献[1]赵英娜.熔融一分相法制备纳米TiO_2光催化材料的研究[D].[出版地不详]:河北理工学院，2004.[2]白春华.高岭石基金属掺杂纳米Ti0_2光催化材料的制备及应用研究[D].武汉：

8、武汉理工大学，2005.[3]陈智琴，曾卫军，李文魁，等.微波水热法制备纳米Ti02的研究进展[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2010(02):234.[4]HUIYINGAl,JIANWENSHI,JIANWEICHEN,etal.Thepreparat