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当前位置:教育论文中心首页--化学毕业论文--可见光响应型掺杂TiO2的制备与性能表征
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可见光响应型掺杂TiO2的制备与性能表征

【化学毕业论文】TiO2具有良好的化学稳定性、高活性、安全无毒、低成本、可直接利用太阳能等优点,使其在太阳能储存与利用、光化学转换及有机污染物治理等方面有着广阔的应用前景[1]。但是未掺杂的TiO2只能在紫外光下具有光催化性能,不能充分利用太阳光中占大部分能量的可见光。提高TiO2的光响应范围的方法主要是用金属元素、金属氧化物和非金属元素对其进行掺杂[2-3]。在TiO2中掺杂非金属元素对于扩宽其可见光响应吸收范围效果更好、成本较低、工艺简单且具有良好的工业化前景。溶胶-凝胶法[4]制备的TiO2具有纯度高、均匀性强、反应合成温度低、反应条件易于控制,特别是制备工艺过程相对简单,无需特殊贵重的仪器,制得的TiO2粒径小及分布范围窄等优点,使其在制备TiO2中有着广泛的应用[5]。同时,这种产物可以作为光催化剂用于化纤原料中,如将可见光响应型掺杂的TiO2与聚合物切片共混,进行熔融纺丝,制备出掺杂TiO2/聚合物复合纤维。将此复合纤维用在铺设高速公路的沥青混凝土中,制备成光催化沥青混凝土。这种混凝土不仅具有良好的抗龟裂、抗车辙作用,而且还能有效地利用太阳光、空气和降水进行光催化来降解汽车尾气污染物,以达到净化大气的目的。
本文利用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂的可见光响应型TiO2,并利用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见(UV-Vis)光谱和光催化降解实验对其进行结构性能表征。
1实验部分
1.1化学试剂
钛酸四正丁酯:化学纯,国药集团化学试剂有限公司;浓硝酸:化学纯,国药集团化学试剂有限公司;尿素:分析纯,国药集团化学试剂有限公司;冰醋酸:分析纯,上海玻尔化学试剂有限公司;无水乙醇:化学纯,常熟市杨园化工有限公司;亚甲基蓝:生物染色剂,国药集团化学试剂有限公司。
1.2样品合成
1.2.1未掺杂TiO2的制备
(1)称取一定量的钛酸四正丁酯、乙醇、冰醋酸,依次转移到三口烧瓶中,用硝酸调节体系的pH值,恒温水浴中用电子恒速搅拌器在250 r/min的搅拌速率下搅拌30 min,制得
 
 
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