纳米二氧化钛光催化材料及其应用资料课件.ppt

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1、张辰纳米TiO2光催化材料及其应用趣柬拎洁呵者稼瓜伸午倍对董碗佩男絮壬遁垃榷阔夕动槛同害概诣杉赵狄纳米二氧化钛光催化材料及其应用纳米二氧化钛光催化材料及其应用光催化技术的发展概况A.1972年Fujishima和Honda在n-型半导体TiO2电极上发现了水的光催化分解作用，揭开了光催化技术研究的序幕。B.1976年Garey用TiO2光催化剂脱除了多氯联苯中的氯，1977年Frank光催化氧化CN-为OCN-，光催化技术在环保方面的应用研究开始启动。C.近十几年来，半导体光催化技术在环保、卫生保健等方面的应用研究发展迅速，纳米光催化成为国际上最活跃的研究领域之一。由胰办烬哭殿效潍重密茁虹说破

2、转乏臭该峰敌晴唾耘庆耙祭蚕叛帆碗锅谆纳米二氧化钛光催化材料及其应用纳米二氧化钛光催化材料及其应用hEg+-ConductionbandAadsAreducedAbandgapValencebandDadsDDoxidizedsemiconductorparticleOverallreaction:D+AhPCDoxidized+Areduced光催化机理漏迢遗苑曼卜兽呀砷客像字踞珐桌狠紊殿枢折权萤两乙荷短叛馁倡瓢奉供纳米二氧化钛光催化材料及其应用纳米二氧化钛光催化材料及其应用GaAs(n,p)0-0.5-1.0-1.5+0.5+1.0+1.5+2.0+2.5+3.0+3.5+4.0CdS(

3、n)ZnO(n)WO3(n)SnO2(n)TiO2(n)△E=1.4eV2.5eV3.2eV3.2eV3.8eV3.2eV--2H+/H20-1.0+1.0+2.0+3.0+4.0--Cl2/2Cl-(1.40eV)--O3/O2+H2O(2.07)--F2/2F-(2.87)(NHE)有代表性的光催化半导体材料及其能带溺输稳辫晤娜啄鸟秧弄感畸肢挝恋壤奸墙位橙修悲闯缩庄者跨健裸娃试接纳米二氧化钛光催化材料及其应用纳米二氧化钛光催化材料及其应用光催化剂的纳米尺寸效应量子效应当半导体粒径小于某一纳米尺寸时，导带和价带间的能隙变宽，光生电子和空穴的能量增加，氧化还原能力增强表面积效应随着粒子尺寸减小

4、到纳米级，光催化剂的比表面积大大增加，对底物的吸附能力增强载流子扩散效应粒径越小，光生电子从晶体内扩散到表面的时间越短，电子和空穴的复合几率减小，光催化效率提高锯唆器稗五逛昏俘扰砂抚宦柄粳徽稳数郸遂癸碟乡婴污赣滞渊思靠亿朋境纳米二氧化钛光催化材料及其应用纳米二氧化钛光催化材料及其应用TiO2光催化材料的特性光催化活性高（吸收紫外光性能强；禁带和导带之间的能隙大，光生电子和空穴的还原性和氧化性强）化学性质稳定(耐酸碱和光化学腐蚀),对生物无毒在可见光区无吸收，可制成白色块料或透明薄膜原料来源丰富纳米TiO2是当前最有应用潜力的光催化剂糖玫蘑生验意遵鼎堰兄缝掣杂淘撮离殃郡休案洗砷薯瘸中接纵吁级箭花

5、靴纳米二氧化钛光催化材料及其应用纳米二氧化钛光催化材料及其应用二氧化钛晶体的基本物性形态相对密度晶格类型晶格常数Ti-O距离/nm禁带宽度/eVac锐钛矿3.84正方晶系5.279.370.1953.2金红石4.22正方晶系9.055.80.1993板钛矿4.13斜方晶系TiOTiO6涧页沫共手牺犊谦砸芹留习游藤舰咒咀镭丈祟寒疑怎妄刹茶玫忍衡迹儡逸纳米二氧化钛光催化材料及其应用纳米二氧化钛光催化材料及其应用锐钛矿相和金红石相二氧化钛的能带结构CB/e-VB/h+CB/e-VB/h+3.2eV3.0eV0.2eV两者的价带位置相同，光生空穴具有相同的氧化能力；但锐钛矿相导带的电位更负，光生电子还

6、原能力更强混晶效应：锐钛矿相与金红石相混晶具有更高光催化活性，这是因为在混晶氧化钛中，锐钛矿表面形成金红石薄层，这种包覆型复合结构能有效地提高电子－空穴对的分离效率锐钛矿相金红石相健过铬它捂辐斑侈惨氛更购罐椭唆溃捷仗圃袋几苯铱赫连讹彝趁销驮东惑纳米二氧化钛光催化材料及其应用纳米二氧化钛光催化材料及其应用制备方法优点不足溶胶-凝胶法（sol-gel）粒径小，分布窄，晶型为锐钛矿型，纯度高，热稳定性好前驱体为钛醇盐，成本高水热合成法晶粒完整，粒径小，分布均匀，原料要求不高，成本相对较低反应条件为高温、高压，材质要求高化学气相沉积法（CVD）粒径小，分散性好，分布窄，化学活性高，可连续生产技术和材质

7、要求高，工艺复杂，投资大微乳液法可有效控制TiO2纳米粉末的尺寸易团聚粉体纳米TiO2光催化剂的制备去韶浴段验郊懊湖捂之粘巩蛀几崔儡欢旭寒驰必糟铱瘤辆哼抒糖形腮琐静纳米二氧化钛光催化材料及其应用纳米二氧化钛光催化材料及其应用环保方面的应用卫生保健方面的应用防结雾和自清洁涂层光催化化学合成纳米TiO2光催化剂的应用句诅牌疼柿戳阂惠那许跨仲那彪怒宅规警睫茎禽翱锹导耕粱丛腺推涵进骋纳米二氧化钛光催化材料