氢氧化钇纳米线掺杂TiO2复合材料的制备及光催化性能
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一一、引言随着环境污染和能源短缺问题日益突出，光催化技术作为一种新兴的绿色环保技术，具有广泛的应用前景。
其中，纳米TiO2以其独特的光学、电学和化学性质在光催化领域表现出优异的光催化活性。
近年来，科研人员通过对纳米TiO2进行复合改性，以提高其光催化性能。
本文将探讨纳米TiO2复合材料的制备方法以及其光催化性能的研究进展。
二、纳米TiO2复合材料的制备1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米TiO2复合材料的方法。
该方法通过将钛醇盐溶于有机溶剂中，经过水解、缩聚等过程形成溶胶，再经过干燥、热处理等过程得到纳米TiO2复合材料。
该方法具有制备过程简单、产物纯度高、粒径分布均匀等优点。
2. 水热法水热法是利用高温高压的水溶液作为反应介质，通过控制反应条件制备纳米TiO2复合材料的方法。
该方法具有反应温度低、产物结晶度高、形貌可控等优点。
3. 微乳液法微乳液法是一种利用微乳液体系制备纳米TiO2复合材料的方法。
该方法通过将反应物分散在微乳液体系中，形成稳定的反应体系，从而得到粒径小、分布均匀的纳米TiO2复合材料。
三、纳米TiO2复合材料的光催化性能研究1. 光催化反应原理纳米TiO2复合材料的光催化性能主要源于其光生电子和空穴的分离和转移。
当纳米TiO2受到光激发时，会产生光生电子和空穴，这些电子和空穴可以与吸附在TiO2表面的物质发生氧化还原反应，从而实现光催化作用。
2. 复合材料的光催化性能研究通过将不同种类的物质与TiO2进行复合，可以改善其光催化性能。
例如，将金属离子掺杂到TiO2中可以提高其光吸收范围和光催化活性；将非金属元素引入TiO2的晶格中可以改善其可见光响应性能；将其他半导体材料与TiO2进行复合可以形成异质结结构，从而提高光生电子和空穴的分离效率。
这些改性方法均能显著提高纳米TiO2复合材料的光催化性能。
四、实验结果与讨论以某次实验为例，我们采用溶胶-凝胶法制备了不同浓度的金属离子掺杂的纳米TiO2复合材料，并对其光催化性能进行了研究。
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》范文
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步和人类对环保问题的日益关注，光催化技术作为新兴的绿色技术领域受到了广泛的关注。
纳米TiO2复合材料作为一种高效的光催化剂，具有广泛的应用前景。
本文旨在研究纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能，为实际应用提供理论依据。
二、文献综述纳米TiO2复合材料因其独特的物理和化学性质，在光催化领域具有广泛的应用。
其制备方法、性能及应用已成为研究热点。
目前，制备纳米TiO2复合材料的方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。
其中，溶胶-凝胶法因其操作简便、制备条件温和等优点备受关注。
而光催化性能的研究主要关注其对有机污染物的降解、抗菌性能及自清洁等方面的应用。
三、实验方法（一）实验材料实验中所需材料主要包括TiO2纳米粉体、表面活性剂、溶剂等。
所有材料均需符合实验要求，保证实验结果的准确性。
（二）制备方法本文采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2复合材料。
具体步骤包括：将TiO2纳米粉体与表面活性剂混合，加入溶剂进行搅拌，形成溶胶；然后进行凝胶化处理，得到凝胶；最后进行热处理，得到纳米TiO2复合材料。
（三）性能测试本实验通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。
同时，通过光催化实验测试其光催化性能，以降解有机污染物为评价指标。
四、实验结果与分析（一）表征结果通过XRD、SEM和TEM等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。
结果表明，制备的纳米TiO2复合材料具有较高的结晶度和良好的分散性。
（二）光催化性能测试结果以降解有机污染物为评价指标，对制备的纳米TiO2复合材料进行光催化性能测试。
结果表明，该材料具有优异的光催化性能，能够有效降解有机污染物。
此外，我们还研究了不同制备条件对光催化性能的影响，为优化制备工艺提供依据。
五、讨论本实验研究了纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能。
掺杂钇的纳米tio2的制备及光催化性能研究
掺杂钇的纳米tio2的制备及光催化性能研究以《掺杂钇的纳米TiO2的制备及光催化性能研究》为标题，本
文旨在介绍掺杂钇的纳米TiO2的制备及其光催化性能的研究。
纳米TiO2是一种有机/无机复合材料，具有优异的光催化性能和稳定性。
研究表明，掺杂钇的纳米TiO2具有更优异的光催化性能，
可有效降低苯胺类和其他有机物的氧化活性。
为了探究纳米TiO2的光催化性能，钇掺杂的纳米TiO2的制备方法有多种，其中最常用的制备法是基于溶剂沉淀过程的溶剂-液相沉
淀过程，但也有其他的制备方法，如乳液和乳状液的抑制法。
在这个过程中，钇掺杂的高纯纳米TiO2粉末首先在溶液中，然后由溶剂沉淀，再经过热处理，和水洗过程制备成掺杂钇的纳米TiO2。
掺杂钇的纳米TiO2具有良好抗氧化性，并且可用于降解有害化
合物，如苯胺类。
为了研究它的光催化性能，可以使用多种实验方法，包括催化剂催化试验、溶液催化试验、X射线衍射实验、红外光谱仪实验、以及电化学实验，等等。
例如催化剂催化试验，可以测试在不同温度和PH值条件下掺杂钇的纳米TiO2的催化活性，以及其对有害化合物如苯胺类的去除程度。
本文对掺杂钇的纳米TiO2的制备及光催化性能的研究作了详细
的介绍。
纳米TiO2具有良好的抗氧化性，可有效降解有害的苯胺类
化合物，它的制备方法有多种，本文介绍了掺杂钇的高纯纳米TiO2
粉末的制备方法和步骤，以及用于检测光催化性能的实验方法和步骤。
本研究对提高纳米TiO2的光催化性能，探究其在降解有害苯胺类化
合物中的应用具有重要意义。
纳米碳掺杂TiO2的制备、表征及可见光光催化性能实验
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外， 还广泛 用于 太 阳 能 电池 、 菌 、 抗 自清 洁 等 领域 ］ 。
但二 氧化钛 存在 带 隙较 宽 ， 只能利 用波 长小 于 ３ ５ｎ ８ ｍ
的紫外光 的缺点 ， 因而 限 制 了它 的实 际应 用 。对 二 氧 化钛 进行 碳掺 杂改 性能 有 效 减小 带 隙 ， 其 吸 收光 谱 使
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综 合型化 学实 验是 把基础 化学 的理论 知识 和各 种 实验 技 能及方 法加 以归纳 、 分析 、 相互 渗透 的一 种实 验 形 式 。为化学 专业 高年级 本科 生开设 综合 型化 学实 验 的 目的是培养 学生 的综 合实验 能力 ［ ］ １。 。 纳 米光催 化技 术是 绿 色 环 保 型 氧化 技 术 ， 通 过 它
催 化 材料 中 ， 纳米 二 氧化 钛 具 有廉 价 易 得 、 效 无 毒 、 高 性质 稳定 等特点 ， 是公 认 的最好 的光催 化剂 ， 因而 被广
可见光响应的纳米碘、铈共掺tio2的制备及光催化性能的研究开题报告本科学位论文
2015 届本科毕业设计（论文）开题报告题目可见光响应的纳米碘、铈共掺TiO2的制备及光催化性能的研究学院化学与材料工程学院年级11级专业高分子材料班级Y高材11 学号Y09211118姓名苏晓磊校内导师汪学英职称教授校外导师职称毕业设计(论文)题目可见光响应的纳米碘、铈共掺TiO2的制备及光催化性能的研究一、课题的目的和意义：目的：染料污水处理的目的是降低污水中染料的浓度，达到回收利用的标准，从而达到染料污水处理的目。
纺织印染作为我国最具优势的支柱行业，目前，随着我国印染纺织行业的迅速发展，其需水量和排放的污水量也随之增加。
大量未经处理的染废水排入江河，导致河水污染、水质恶化、水体富营养化，从而引起水华、赤潮等一系列的有害的生态现象。
近些年，随着社会环境保护意识的增强，染料废水的处理和净化就显得尤为重要。
普通TiO2禁带较宽（E g=3.2eV），只能对波长在387.5nm以下的紫外光产生响应。
碘、铈共掺纳米TiO2提高了可吸收光的波长范围，提高了TiO2的催化效率和太阳光的利用，可在可见光及紫外光下催化降解染料，彻底清除污水中的染料。
本实验通过研究不同掺杂比的碘、铈对TiO2光催化活性影响，提高TiO2光催化降解染料的效率，达到更好的使用效率和经济利益，也对环境的保护和治理做出来贡献。
意义：近几年，掺杂改性纳米TiO2最为光催化剂，在污水处理领域研究已经得到广泛的重视。
已有不少科学家利用不各同的非金属、稀土元素、金属氧化物对纳米TiO2催化剂进行掺杂改性，利用可见光降解染料，并且获得显著地效果。
采用溶胶-凝胶法合成的掺杂改性纳米TiO2具有工艺简单、成本低廉的优势，对染料降解的速度快，降解所需的条件温和，降解染料的种类多，降解后催化剂与处理后污水分离简单，未来具有广阔的开发前景与市场。
通过碘、铈共掺TiO2光催化降解BPF染料，来为染料废水降解的研究提供参考。
二、课题研究的主要内容（论文提纲）：1.引言1.1现今染料废水的污染现状1.2染料废水处理方案1.2.1物理法1.2.2化学法1.2.3生物法1.3纳米TiO2光催化降解染料1.3.1纳米TiO2光催化降解染料的机理1.3.2纳米TiO2光催化降解染料的研究现状1.3.3影响纳米TiO2光催化活性的因素1.4碘、铈共掺杂纳米TiO21.4.1稀土掺杂纳米TiO2的概况1.4.2稀土掺杂纳米TiO2的制备1.4.3非金属碘和稀土元素铈共掺土掺杂纳米TiO2的优势2.实验部分2.1仪器与试剂2.2实验步骤2.2.1实验准备2.2.2碘、铈共掺杂TiO2纳米粉体的制备2.2.3XRD表征2.2.4红外光谱分析2.2.5比表面积分析2.2.6光催化降解染料2.2.7降解率的测定3.结果与讨论3.1溶胶凝胶法制备TiO2中影响凝胶形成的因素3.2稀土元素铈的掺杂比例对催化剂降解效率的影响3.3催化剂投入量对降解率的影响3.4不同起始浓度的染料对光降解效果的影响3.5光降解时间对降解率的影响4.结论三、文献检索及参考文献目录(列明文献检索的数据库名称及检索策略，参考文献至少15篇以上）：参考文献：[1]刘兴平,蒋荣英,柳松.TiO2/Mo-TiO2的制备、表征和光催化活性.催化学[J],2011,31（11）:1381-1387.[2]江宏富.TiO2的掺杂改性及光催化研究[D].中国科技大学博士论文,2006.[3]欧阳荣,江立文.TiO2光催化氧化对染料降解脱色行为的研究[J].能源研究与管理,2012:16-37.[4]仇伟,任成军,龚茂初,侯云泽,陈耀强.不同PH值制备的TiO2和TiO2/SiO2催化剂结构、表面性质及光催化活性.物理化学学报[J],2011,27（6）:1487-1492.[5]魏自辉,黄玲,姬书亮.掺磷纳米TiO2的制备及其在染料降解中的应用[J].印染助剂,2011,28(7):24-27.[6]孙剑飞,石照信,谷亨达,王思林,翟玉春.掺镝和钴纳米TiO2光催化剂的溶胶-凝胶法制备及其性能[J].沈阳化工学院学报,2008,22(2):107-110.[7]李志梅,陈国树.催化氧化法处理染料废水[J].南昌大学学报,2004,28(2):148-150.[8]耿启金,宋欣霞,任海波.光催化降解分散染料S-3BG和S-GL的动力学研究[J].潍坊学院学报,2011,11(6):53-57.[9]胡长峰.光催化氧化在水溶性染料降解处理中的应用[J].内蒙古石油化工,2008,7:19-20.[10]刘恋,曾庆福,杨俊.活性染料废水光催化降解影响因素研究[J].武汉科技学院学报,2010,23(4):23-26.[11]王九思,张鹏会.金属盒非金属共掺杂TiO2催化剂光催化活性研究[J].化工新型材料,2010,38(2):79-81.[12]谷亨达,石照信,仇兴华,孙剑飞,翟玉春.镧和钴掺杂纳米TiO2的溶胶-凝胶法制备及其光催化性能[J].辽宁化工,2007,36(4):221-234.[13]谷亨达,石照信,张静,仇兴华,孙剑飞.镧和铁掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能[J].应用化工,2007,36(2):136-139.[14]俞慧丽,赵鑫,夏志.两种方法制备纳米TiO2光催化剂的研究.精细石油化工进展,2010,11(3):34-37.[15]杨克莲,叶征琦,杜宗杰,陈甫华,张保龙.纳米TiO2多孔微粒阳光催化降解活性艳蓝染料[J].城市环境与城市生态,2003,16(1):13-15.[16]刘凤艳,尚红超,苏增,郑志宏,翟鸿飞.日光光催化-好氧生物降解染料废水的研究[J].安徽农业科学,2009,37（28）:13782-13784.[17]董素芳,赵素梅.溶胶凝胶法制备二氧化钛凝胶的影响因素分析[J].科研与探讨,2005,3:10-12.[18]郑金来,李君文,晁福寰.生物降解常见染料的研究进展[J].环境污染治理技术与设备,2000,1(3):39-43.[19]马明远,刘岭松,李佑稷,王小华.铁铈共掺杂TiO2纳米复合体的制备及光催化性能[J].硅酸盐学报,2009,37(9):1458-1463.[20]徐文东,文湘华.微生物在含染料废水处理中的应用[J].环境污染治理技术与设备,2000,1(2):10-16.[21]李玲.新型可见光响应纳米光催化剂的研制及其应用[D].东华大学博士论文,2011.[22]马春燕.印染废水深度处理及会用技术研究[D].东华大学博士论文,2007.[23]沈伟韧,赵文宽,贺飞,方佑龄.TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用[J].化学进展,1998,4(1):1-14.[24]张一兵,张文彦.TiO2可见光光催化的研究进展[J].稀有金属材料与工程,2007,36(7):1299-1303.[25]文晨,孙柳,张纪梅,邓桦,王鹏.碘掺杂对纳米TiO2催化剂光催化活性的影响[J].高等学院化学报,2006,27(12):2408-2410.[26]李成林,阎文静,张艳峰,魏雨.碘元素对TiO2的可见光活性及机理研究进展[J].河北师范大学学报,2013,37(1):104-108.[27]张毓敏,非金属碘和稀土元素铈掺杂二氧化钛的制备及其光催化活性的研究[D].内蒙古大学硕士论文,2011.[28]冯光建,刘素文,修志亮,俞娇仙.可见光响应型TiO2光催化剂的机理研究进展[J].稀有金属材料与工程,2009,38(1):185-188.[29]张世英,余取民,李云龙,游洋,王群,张振华.溶胶-乳化-凝胶法制备超分散性TiO2纳米颗粒[J].稀有金属与材料,2008,37(2):326-329.检索策略：题名或关键词=（碘掺杂/铈掺杂）+ 纳米TiO2提名或关键词=纳米TiO2的制备题名或关键词=（染料废水）+ 光催化降解数据库名称：[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22] 中国知网[23][24][25][26][27][28][29] 万方数据知识服务平台四、课题研究的基础、现状与趋势(基于对参考文献资料的分析、综合与归纳，不少于1000字)：近些年随着经济的飞速发张，作为我国最具有优势的传统支柱行业之一——纺织印染行业也获得了迅猛的发展。
TiO2复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究的开题报告
TiO2复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究的开题报告第一部分：选题背景和意义TiO2作为一种典型的光催化材料，具有良好的化学稳定性、生物相容性和催化效率，在环境治理、光催化降解污染物以及光催化合成等领域具有广泛的应用前景。
然而，TiO2材料本身的一些缺点，如光吸收能力和电子传递效率的不足，限制了其在实际应用中的效果。
因此，利用复合材料提高TiO2的光催化性能成为目前的研究热点之一。
纳米纤维是一种具有极高比表面积和孔隙率的材料，可以为TiO2提供更多的活性位点，拓展其光响应范围和提高电子传递效率。
TiO2复合纳米纤维材料具有高效的光催化降解污染物能力，在环境治理和光催化合成领域有着广泛的应用前景。
因此，本文拟通过TiO2复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究，深入探究其制备工艺及光催化机理，为实现TiO2复合纳米纤维的高效应用提供基础研究支持。
第二部分：研究内容和方法2.1 研究内容本研究以聚合物材料为模板，通过静电纺丝和热处理技术制备TiO2复合纳米纤维材料。
通过改变制备条件，探究不同制备条件对TiO2复合纳米纤维结构和光催化性能的影响。
通过考察TiO2复合纳米纤维材料对甲基橙等有机污染物的光催化降解性能，探究其光催化机理。
2.2 研究方法a) 材料制备：采用静电纺丝和热处理技术制备TiO2复合纳米纤维材料，通过改变制备条件探究其结构和性能之间的关系。
b) 材料表征：利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等技术对制备的材料进行形态学和结构表征，探究其微观结构和物理化学性质。
c) 光催化实验：采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等技术对材料的光催化性能进行表征，探究其降解有机污染物（如甲基橙）的能力及其光催化机理。
第三部分：预期成果和创新点3.1 预期成果本研究拟通过TiO2复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究，制备新型的TiO2复合纳米纤维材料，探究其光催化性能及其降解有机污染物的机理，达到提高TiO2光催化降解污染物效率的目的。
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一摘要：本文旨在研究纳米TiO2复合材料的制备工艺及其光催化性能。
通过不同的制备方法，成功合成了一系列纳米TiO2复合材料，并对其结构、形貌及光催化性能进行了系统性的研究。
实验结果表明，所制备的纳米TiO2复合材料具有良好的光催化性能，为进一步推动其在环境治理、污水处理等领域的应用提供了理论依据和实验支持。
一、引言随着环境污染问题的日益严重，光催化技术因其高效、环保的特性受到了广泛关注。
纳米TiO2作为一种重要的光催化材料，因其良好的化学稳定性、无毒性及高催化活性而备受青睐。
然而，纯TiO2的光催化效率仍存在一定局限性，如光生电子与空穴的复合率高、光谱响应范围窄等。
为了提高其光催化性能，研究人员开始致力于开发纳米TiO2复合材料。
二、纳米TiO2复合材料的制备1. 材料选择与准备本实验选用钛源、表面活性剂及其他添加剂等原材料，经过提纯和干燥处理后备用。
2. 制备方法采用溶胶-凝胶法、水热法或化学气相沉积法等方法，通过控制反应温度、时间及添加剂的种类和用量等参数，成功制备了不同形貌和结构的纳米TiO2复合材料。
三、材料结构与形貌分析1. X射线衍射（XRD）分析通过XRD分析，确定了所制备的纳米TiO2复合材料的晶体结构，证实了TiO2的成功合成及其与复合材料的结合。
2. 扫描电子显微镜（SEM）及透射电子显微镜（TEM）分析利用SEM和TEM观察了所制备的纳米TiO2复合材料的形貌、尺寸及分布情况，为进一步分析其光催化性能提供了基础。
四、光催化性能研究1. 光催化实验装置与方法采用紫外-可见分光光度计等设备，设置适当的光源和反应条件，对所制备的纳米TiO2复合材料进行光催化性能测试。
2. 结果与讨论通过对比不同条件下样品的催化性能，发现所制备的纳米TiO2复合材料具有较高的光催化活性。
同时，探讨了复合材料中各组分之间的相互作用及其对光催化性能的影响。
钇掺杂TiO2形态结构表征及光催化活性研究
２ ０ １ ３年 １ ２月
文章编号 ： １ ０ ０ ０ — ５ ８ １ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ０ ８ ２ — ０ ４
钇掺杂 Ｔ ｉ Ｏ ２ 形 态 结 构 表 征 及 光 催 化 活 性 研 究
樊 国栋 ，郭 淑 清 ，刘保 健 ，沈 文。 ，林振 宇。
（ １ ． 陕西 科 技 大 学 化 学 与 化 工 学 院 教 育 部 轻 化 工 助 剂 化 学 与 技 术 重 点 实 验 室 ，陕 西 西 安 ７ １ ０ ０ ２ １ ；２ ． 陕 西 科 技 大 学 生 命 科 学 与 工 程学 院 ， 陕西 西安
ＦＡＮ Ｇｕ ｏ — ｄ ｏ ｎ ｇ ，ＧＵＯ Ｓ ｈ ｕ — ｑ ｉ ｎ ｇ ，Ｉ Ｉ Ｕ Ｂａ ｏ — ｊ ｉ ａ ｎ ，Ｓ ＨＥＮ Ｗｅ ｎ ，ＬＩ Ｎ Ｚ ｈ ｅ ｎ — ｙ ｕ 。
（ １ ． Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ。Ｋｅ ｙ Ｌａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ａｕ ｘ ｉ ｌ ｉ ａ ｒ ｙ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ
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剂表 面有 大量孔 ， 平均 粒径 为 １ ０ ～２ ０ ｎ ｍ； Ｅ ＤＳ测试 表 明 Ｙ 在 Ｔｉ Ｏ 中分布 均 匀 ； Ｂ Ｅ Ｔ 测试 结
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公认的最有前景的光催化剂。
通过掺杂改性来提高纳米TiO2的光催化活性和可见光利用 率已成为光催化研究领域的热点 。
二、实验部分
1 实验主要试剂及仪器
表2.1 实验主要化学试剂 药品名称 氧化钇 氢氧化钾 硝酸 无水乙醇 乙酸 钛酸丁酯 甲基橙 分子式 Y2O3 KOH HNO3 C2H5OH CH3COOH Ti(OC4H9)4 Cl4H14N3NO3S 规格 AR AR AR AR AR CP AR 生产厂家 西陇股份有限公司 蚌埠市化学试剂厂 西陇股份有限公司 淮南市化学试剂厂 江苏强盛化学股份有 限公司 天津市科密欧化学试 剂厂 上海试剂三厂
表2.2 实验主要仪器 仪器 数显恒温水浴锅 磁力搅拌器 型号 HH-4 79-1 生产厂家 江苏省金坛市荣华股份有限公司 江苏省金坛市杰瑞儿电器有限公司
超声波清洗机
循环水式多用真空泵 高速冷冻离心机 干燥箱 光化学反应仪 紫外-可见分光光度计 电子天平 马弗炉 双光束紫外-可见分光光度计 激光粒度仪 荧光光谱仪
0.5
g
0.0
300 400 500 600 700
2014 论文答辩
氢氧化钇纳米线掺杂TiO2复合材料的 制备及光催化性能
学生： 指导老师： 时间：2014.5.17
Contents
研究背景
实验部分 结果与讨论 结论
一、研究背景
随着现代工业的飞速发展，全球性环境污染问题日益严重， 环境光催化己成为研究的主导方向 。
近年来，半导体光催化技术发展迅速，TiO2以其无毒、价
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2.1 材料的制备
（1）Y(OH)3纳米线的制备
Y2O3
HNO3溶解
水浴90 ℃ 保温12 h
冷却结晶
抽滤干燥 Y（NO ) ・6H O 3 3 2
快速调节pH（11-14）
(无色透明薄片状)
冷却、干燥 研磨 （白色粉末）
水热法160 ℃
Y(OH)3纳米线 （1%、3%、5%、8%、10%）
（2）催化剂的制备及处理 2 mL钛酸丁 酯,10 ml无水 乙醇，混合 约20 min
300
400
500
600
700
Wavelength/nm
Wavelength/nm
1.6 1.4 1.2
a
3.0
b
Absorption(a.u)
2.5
a b
亚甲基蓝
Absorption(a.u)
2.0
c
d
1.0 0.8
结晶紫
g h
c
d
1.5
e
0.6 0.4 0.2 0.0 200
1.0
f
e
f
h
300 400 500
intensity
a、 由表3.1，500 ℃煅烧温度下不同掺杂
60
40
20
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
Diameter/nm
图3.1 400 ℃、3%的样品粒径
3.2 UV-ViS吸收光谱分析
a: 1% b: 3% c: 5% d: 8% e: 10 %
混合液：20 ml无水乙醇， 2.5 ml乙酸，3.75 ml蒸馏水
约8 min后
淡黄色溶胶 (l)
加入Y(OH)3 搅拌 研磨成粉末 （乳白色）
淡黄色凝胶 (s)
超声波震动30 min 水热法160 ℃ 保温12 h
89 ℃水浴3-4 h
催化剂 （粗制）
400 ℃ 、500 ℃、600 ℃ 自然冷却 煅烧5 h
700
Wavelength/nm
0.6
0.35
0.30
0.5
a
b
Absorption(a.u)
0.4
Absorption(a.u)
X-6G
h g a b
0.25
X-RB兰
0.20
d
g
0.3
c
e
0.2
c
f e
0.15
d
0.10
f
h
0.1
0.05
0.0 200 300 400 500 600 700
0.00 200
KQ5200
SHB-IIIS HC-3018R DGX-9073 BL-GHX-V 722E AEY-120 KTWK1602 TU-1901 90Plus MDX1000
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化剂催化条件下，甲基橙的UV-Vis吸收谱图。
e
600 ℃
d
可以看出： a 、不同温度的样品，其掺杂比为 1% 、 3%时甲基橙降解效果最好，当掺杂比为 10%时，降解效果最差。
c a
b
b 、在实验条件下，降解率基本随掺杂
Wavelength/nm
比的增大而降低。
1.6 1.4 1.2
a b
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 200
碱性品绿
f
g
c
d
h
e
300
400
500
600
700
Wavelength/nm
同 一 样 品 催 化 不 同 染 料
0.8 0.7 0.6
a
Absorption(a.u)
Absorption(a.u)
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 200 300
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ碱性绿
f g
h
b
c
e
d
400
500
600
0.2
0.0 200 300 400 500 600 700
Wavelength/nm
Wavelength/nm
如图分别为光照30 min时，15种不同催
1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 200 300 400 500 600 700
Absorption(a.u)
a: 1% b: 3% c: 5% d: 8% e: 10%
催化剂 （15种）
三、结果与讨论
3.1 粒径分析
表3.1 500 ℃煅烧温度下不同掺杂量的样品的有效粒径 催化剂 500 ℃ 3% 500 ℃ 5% 500 ℃ 8% 500 ℃ 10%
有效粒径/nm
935.2
801.4
612.0
696.1
100
80
比的样品的有效粒径都在1000 nm以下。 b、由图3.1，400 ℃、3%的样品直径在 1000 nm以下分布较为集中。