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摘要：二氧化钛凭借其独特的理化性质可作为光催化剂对有机污染物进行治理，作为环保材料有着非常良好的应用前景并受到广泛关注。为解决传统的光催化材料TiO2的光量子产率低及光响应范围窄，同时采用常规杂元素掺杂的工艺有些复杂，本毕业论文提出制备介孔纳米二氧化钛新的方法，即采用蒸发诱导自组装的方法合成出具有大比表面积的介孔二氧化钛，然后将此介孔二氧化钛用于有机物甲基橙的光催化降解，实验表明，采用大比表面积的介孔二氧化钛做光催化剂，能在较短时间内降解甲基橙。20348
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关键词：介孔材料，二氧化钛，光催化
Synthesis of TiO2 and the Study of Photocatalytic
Abstract：TiO2 has a special physical and chemical performance. It could catalytic degradation of organic pollutants as a photocatalyst and it has a golden future as a environmentally friendly materials.In order to solve the question about the low quantum yield and narrow range of light response，we tried to modified the surface and body of TiO2 to increase the oxygen vacancies in the surface of the titanium dioxide.So after our study， we would work out a new kind of Titanium dioxide nanoparticles.The large surface area mesoporous titania as photocatalyst could degradation of methyl orange in a relatively short period of time.
Keywords： Mesoporous Material; TiO2; Photocatalytic
目录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 二氧化钛的简介 1
1.2.1二氧化钛简述 1
1.2.2二氧化钛的三种晶体结构 2
1.2.3 二氧化钛三种晶相的物理性质对比 3
1.2.4二氧化钛的晶相稳定性 4
1.3二氧化钛的制备方法 4
1.3.1二氧化钛的液相制备方法 4
1.3.2二氧化钛的气相制备方法 7
1.3.3二氧化钛的固相制备方法 7
1.3.4多孔材料的简介 8
1.4 二氧化钛光催化研究机理 10
1.5 本课题的研究内容及意义 13
2 实验部分 14
2.1仪器与试剂 14
2.1.1实验试剂 14
2.1.2 实验仪器 14
2.2 介孔二氧化钛的制备 14
2.2.1 实验步骤 15
2.2.2 介孔二氧化钛的表征方法 15
2.2.3 制备介孔二氧化钛的实例一 15
2.2.3 制备介孔二氧化钛的实例二 18
2.2.4 制备介孔二氧化钛的实例三 20
2.2.5 制备介孔二氧化钛的实例四 26
2.3 介孔二氧化钛的光催化研究 32
2.3.1 实验步骤 32
2.3.2 降解值计算 32
3 结果与讨论 34
3.1 最佳介孔二氧化钛的结果分析 34
3.1.1 XRD分析 34
3.1.2 能谱图分析 34
3.1.3 N2吸附-脱附图分析 36
3.1.4 热重数据分析 37
3.1.5 光催化研究 38
4 结论 39
致谢 40
参考文献 41
1 绪论
1.1 研究背景及意义
上世纪90年代开始二氧化钛受到了科学界的广泛关注，经过一系列的研究发现二氧化钛由于其结构特性具有优良的耐化学腐蚀性且抗紫外线能力强，由于其理化性质使其具有优良的耐候性，二氧化钛材料还具有良好的透明性，无毒性，彻底的矿化，其光催化效应还可保护环境无污染。由于其特殊的物理和化学性能，二氧化钛在光催化性能上可以对光照做出反应，所以可以作为紫外线的吸收剂以及光敏催化剂。介孔二氧化钛因其介孔性质还可作为催化剂的载体、结合光催化效应可以用于治理水污染、由于二氧化钛对紫外光有着很强的折射所以在防晒护肤品上也有着非常良好的应用前景。目前有理论表明，二氧化钛可作为催化载体用光作诱导发生反应以净化空气，降解有机物。而且它在治理水污染等方面也有着良好的应用前途。如今工业发展迅猛，毋庸置疑的是水是人类的宝贵资源，有限且珍惜。可惜现如今的传统技术无论是从生物物理还是化学等方面来说都对成分日益复杂的废水净化收效甚微。于是众多学者在不断改进技术的学术旅途上孜孜不倦的工作研究着。