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摘 要：本论文以钛酸正丁酯为钛源，叔丁醇为溶剂，采用溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米颗粒，利用红外光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等技术手段对其结构进行了表征。以甲基橙溶液为目标降解物，在300W 汞灯照射下甲基橙溶液进行光催化降解实验。结果表明，通过该方法合成的TiO2纳米颗粒为锐钛矿型结构，对甲基橙溶液具有良好的光催化性能，降解率达到95%左右。同时，并对TiO2光催化材料未来发展趋势进行了展望。37559
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毕业论文关键词：纳米二氧化钛；溶胶-凝胶法；表征；光催化
The Preparation of Nano-TiO2 by Sol-gel Method And The Study on Its Performance
Abstract：TiO2 nanoparticles were prepared with tetrabutyl titanate as titanium source and tert-butanol as solvent sol-gel method．The materials were characterized by fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)、Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis)、X-ray diffraction (XRD)、scanning electron microscopy (SEM)，respectively．The nano- TiO2 photocatalyst was tested by the degradation experiment of methyl orange solution with the irradiation of 300W mercury lamp．The results suggested that the TiO2 nanoparticles by this method had the advantages of pure anatase and excellent good photocatalytic performance，the degradation of methyl orange solution rate is around 95%．Meanwhile，the development in the future of titania photocatalytic materials was prospected．
Key Words：Nano-TiO2；Sol-gel method；Characterize；Photocatalysis
目 录
摘 要 1
引 言 1
1 实验部分 3
1.1 仪器与试剂 3
1.2 实验方法 3
2 结果与讨论 3
2.1 红外(IR)光谱分析 4
2.2 X射线衍射(XRD)分析 4
2.3 扫描电镜(SEM)分析 5
2.4 紫外可见光谱(UV-VIS)分析 5
3 光催化活性测定 6
3.1 光催化降解实验过程 6
3.2 降解结果 6
4 展 望 7
参考文献 8
致 谢 10
溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛及其性能研究引 言
纳米材料是21世纪最有前途的新型材料之一，具有很多独特的而优异的特征，在很多领域都有广泛的应用[1-2]。纳米的尺寸大于一般的分子和原子，但是小于常见的块体材料，是联络宏观体系与微观体系的枢纽，是处于微观物质和宏观物质之间的亚稳定状态的物质[3]。在19世纪80年代初，H.Gleiter(德国科学家)首先用惰性气体凝聚法得到了拥有表面清洁功能的纳米粒子，同时他也提出了纳米晶体材料的最初概念，而且首次人工合成了纳米晶体，进入90年代，世界上激起了一股研制和探究纳米材料的狂潮。目前，在纳米研究领域发展较快的还是美国等这些发达国家，幸运的是我国也进入了国际先进水平阶层[4-5]。
纳米材料具有诸如表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等性质，导致其熔沸点、光化学性质、导电性等许多物理性质和化学性质都表现一些优良的特征[6]。常见的纳米材料主要有纳米微粒、一文纳米、纳米薄膜等等。纳米微粒的制备方法有机械法(机械合金化法和机械粉碎法)、物理法(蒸发冷凝法和溶液蒸发法)、化学法等；一文纳米的制备方法有化学气相沉积法(CVD法)、热解法激光烧蚀法、电化学法等；纳米薄膜的制备方法有真空镀膜法、LB膜法、低能团簇束沉积法、化学气相沉积法等[7-9]。