离子液体辅助阳极氧化法制备二氧化钛纳米管催化剂及性能研究.doc

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1、哈尔滨学院本科毕业论文(设计)题目:离子液体辅助阳极氧化法制备二氧化钛纳米管催化剂及性能研究院(系)理学院专业化学年级2007级姓名Xxx学号指导教师XXX职称副教授2011年6月13日目录摘　要1Abstract2第一章　前言31.1课题研究的目的及意义31.2TiO2的介绍31.2.1TiO2及TiO2纳米管的性质31.2.2TiO2纳米管的形成机理41.3TiO2纳米管的制备及TiO2光催化原理41.3.1TiO2纳米管的制备41.3.2TiO2光催化降解罗丹明B原理51.4课题研究的主要内容5第二章　

2、实验材料与方法62.1实验仪器与药品62.1.1实验仪器62.1.2实验药品62.2罗丹明B溶液的配制及TiO2纳米管的制备72.2.1罗丹明B溶液的配制72.2.2TiO2纳米管的制备装置72.2.3TiO2纳米管的制备方法72.3TiO2纳米管的表征82.3.1催化剂的表面形貌82.3.2催化剂的晶体结构82.4TiO2纳米管光催化性能研究82.4.1催化剂的光催化氧化罗丹明B装置82.4.2催化剂的光催化氧化罗丹明B实验方法9第三章结果与讨论103.1不同溶液对催化剂的光催化性能的影响103.1.1氢氟

3、酸水溶液催化性能的影响103.1.2在水溶液中加入离子液体对催化性能影响113.1.3加入离子液体前后对催化剂催化性能的影响123.2显微组织与结构分析133.2.1X-射线衍射(XRD)分析133.2.2扫描电镜(SEM)分析13结论15参考文献16致谢17摘　要近年来，TiO2纳米管阵列的制备与应用得到了广泛的研究。因其独特的有序结构而显示出优异的性能，在许多领域有着广泛的应用，成为一种很有发展前景的新型纳米结构材料。采用电化学阳极氧化法在纯Ti表面制备出结构整齐有序的TiO2纳米管阵列，研究了溶液中加入

4、离子液体（1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐）对TiO2纳米管尺寸、形貌及光催化降解罗丹明B效率的影响.利用X射线衍射仪和场发射扫描电镜表征所制备的TiO2纳米管。结果表明，在电压为20V，离子液体（）、HF(40%)和水的体积比1:2.5:200条件下反应10h，105oC干燥30min。二氧化钛纳米管经500oC空气环境退火40min所制备的二氧化钛纳米管以锐钛矿结构为主，金红石结构的二氧化钛纳米管较少，并且光催化降解罗丹明B效率较高。其管径平均值为90nm，管壁平均厚度为10nm。关键词:TiO2纳米管；

5、阳极氧化；表面形貌；光催化降解；罗丹明BAbstractThepreparationandapplicationofTiO2nanotubearrayiswidelyinvestigatedinrecentyears.ThewellalignedTiO2nanotubearrayshavedemonstratedpotentialapplicationsinmanyfields.Asanewkindofstructuredandfunctionalnanomaterial，ithasattractedmore

6、andmoreattentions.Highdensity,wellordered,verticallyalignedanduniformtitaniumoxidenano-tubearrayswerefabricatedonthesurfaceofapuretitaniumsheetbydirectelectrochemicalanodicoxidation.TheeffectofaddingionLiquidondimension、morphologyandphotocatalystinthedegrad

7、ationofRhodamineBhasbeenstudied.XRDandFE-SEMtechniqueshavebeenusedtocharacterizethetitaniumoxidenano-tubearrays.TheresultshowedthattheprimaryphaseofTiO2nanotubearraysmadedat20Vanodizingvoltageafter10h,afterdriedfor30minunder105℃andannealedfor40minunder500℃i

8、nairbecameanatasephase,andtheratioofrutilephaseisverylow.TheTiO2nanotubearrayswemadeundertheaboveconditionforthedegradationofRhodamineBisgood.Theaveragediameterofannanotubeisabout90nm,andtheaveragethic