毕业设计（论文）-以硫酸氧钛为前驱体微波水热法制备纳米级二氧化钛的研究

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1、目录摘要1Abstract2第一章文献综述31.1纳米TiO2的研究概述31.1.1光催化剂研究背景及意义31.1.2纳米TiO2简介41.1.3纳米TiO2改性的研究51.1.4光催化反应过程研究61.2纳米TiO2催化剂的制备方法概述81.2.1气相法81.2.2液相法81.3微波水热法制备纳米TiO291.3.1微波水热法概述91.3.2微波水热反应的原理101.3.3微波水热法的研究现状101.4纳米TiO2的应用111.4.1污水处理111.4.2空气净化121.4.3杀菌与抗菌121.4.4制造防

2、污及自清洁材料131.4.5处理城市生活垃圾131.4.6光催化用于治疗癌症131.4.7光催化用于水果保鲜14第二章实验部分152.1引言152.2实验材料，试剂及仪器设备152.2.1实验仪器152.2.2实验试剂162.3TiO2的制备方法162.4产品的表征162.4.1X-射线衍射(XRD)分析162.4.2紫外光谱(UV)分析17第三章实验结果与讨论183.1微波水热功率的影响183.2微波水热温度的影响183.3CTAB的含量的影响203.4微波水热时间的影响21结论23参考文献24致谢26摘要

3、本文以TiOSO4水溶液为前驱体，尿素为沉淀剂，采用微波水热法制备纳米二氧化钛光催化剂，通过改变表面活性剂CTAB添加量、反应温度、反应时间、反应过程微波瓦数，合成一系列产品，并用XRD、UV等手段对产物进行表征。以罗丹明B为目标降解物，筛选制备TiO2光催化剂的优化条件。当CTAB浓度为9%，水热温度为160℃，水热时间为10min，微波功率为600W时，获得相对较好的光催化活性。关键词：二氧化钛；微波水热法；硫酸氧钛；光催化25AbstractInthispaper,thenano-sizedTiO2ph

4、otocatalystshavebeensuccessfullypreparedbythemicrowavehydrothermalmethod,usingTiOSO4solutionasprecursorandureaasprecipitant.Aseriesofnano-sizedTiO2havebeensynthesizedbychangingtheadditionqualityofCTAB,thetemperatureofreaction,thetimeofreaction,microwavewatt

5、ageofreactionandtheultimateproductshadbeencharacterizedbyXRD,UVandsoon.RhodamineBwasregardedasadegradationmodel.TheoptimumconditionofpreparingTiO2photocatalystshavebeenchoseninthisway.WhentheconcentrationofCTABwas9%,thehydrothermaltemperaturewas160℃,thehydr

6、othermaltimewastenmin,andthemicrowavewattagetwas600W,wecouldgetthephotocatalystwithhighactivity.Keywords:titania;microwavehydrothermalmethod;titanylsulfate;photocatalysis25第一章文献综述1.1纳米TiO2的研究概述所谓纳米材料，是指三维空间尺寸中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm）的材料。这大约相当于10~100个原子紧密排列在一起

7、的尺度。它大致可分为纳米粉末（零维）、纳米纤维（一维）、纳米膜（二维）、纳米块体（三维）、纳米复合材料、纳米结构等六类。其中纳米粉末研究开发时间最长、技术最为成熟，是制备其他纳米材料的基础[1,2]。目前，纳米技术正成为各国科技界所关注的焦点，正如钱学森院士所预言的那样：纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，会是一次技术革命，从而将是21世纪的又一次产业革命。1.1.1光催化剂研究背景及意义早在20世纪四五十年代，就有人利用ZnO作为催化剂进行研究，主要集中在光氧化反应，但由于量子产率低而未能引

8、起广泛的关注，到了七十年代，便出现了将N型半导体材料用于光催化降解有机物的研究，自1972年日本Fujishima等[3]在《Nature》上发表了“Electrochemicalphotolysisofwateratasemiconductorelectrode”一文，彻底揭开了光催化氧化技术的序幕，以TiO2为代表的各种光催化材料得到了广泛的研究，1976年Craey等[4]报道了在TiO2光催