銳鈦礦相TiO2的水熱合成法及光催化性能研究
Hydrothermal synthesis of anatase TiO2 crystals and their
photocatalytic performance

1.5萬(wàn)字 31頁(yè) 原創(chuàng)作品，已通過(guò)查重系統(tǒng)


摘要 本文以TiF4為鈦源、HF為晶面生長(zhǎng)控制劑，利用水熱合成法制備出具有高催化活性的銳鈦礦型TiO2晶體，分析研究反應(yīng)時(shí)間、TiF4濃度、添加劑等因素對(duì)所制備TiO2晶體的晶型、粒子平均直徑、顆粒均勻度、團(tuán)聚度、雜質(zhì)含量和光催化性能的影響。以亞甲基藍(lán)溶液的光催化實(shí)驗(yàn)作為探針實(shí)驗(yàn)，測(cè)定所制備TiO2的光催化性能，并采用XRD、SEM、UV-Vis.等方法對(duì)其晶相、形貌、光色吸收性能進(jìn)行表征。
XRD分析結(jié)果表明，0.007 M TiF4的鈦源，經(jīng)過(guò)水熱反應(yīng)得到了結(jié)晶度良好的單晶結(jié)構(gòu)銳鈦礦相TiO2。SEM圖像表明，以0.007M TiF4為鈦源，180 ℃下，結(jié)晶10 h，合成顆粒均勻的銳鈦礦型TiO2單晶，平均尺寸約為1~2 μm，為規(guī)則的去頂雙錐結(jié)構(gòu)。增加反應(yīng)時(shí)間、改變添加劑的量，晶粒尺寸變?yōu)?~3 μm，晶體形成次級(jí)生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)并出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，有球狀TiO2出現(xiàn)。其中，當(dāng)結(jié)晶時(shí)間為20 h時(shí)，團(tuán)聚現(xiàn)象明顯，晶粒尺寸相對(duì)增大。光催化實(shí)驗(yàn)表明，鈦源TiF4濃度越大，合成的TiO2晶體催化活性越高，分析原因是高能晶面含量增加，使TiO2催化劑活性增強(qiáng)。


關(guān)鍵詞 銳鈦礦型TiO2；水熱合成法；光催化