文档介绍：河北大学
硕士学位论文
纳米二氧化钛的制备、改性及光催化性能研究
姓名:安青珍
申请学位级别:硕士
专业:无机化学
指导教师:李志林
2011-05
摘要
摘要
随着全球环境污染和能源危机的出现,人们迫切要求开发高效低能耗、高环保的功
能材料。由于纳米 TiO2 有活性高、无毒、氧化能力强、稳定性好等优点,它成为最受
欢迎的环境友好型催化剂之一。在二氧化钛的制备过程中存在原料成本高、易引入其它
杂质离子、后期分离回收困难等缺陷,且二氧化钛光催化剂太阳能利用效率低,论文针
对这几个问题对二氧化钛进行了制备、改性及光催化性能研究。全文共分为五章:
第一章,概述了纳米二氧化钛的结构与性能、光催化技术及负载类型,简述了凹凸
棒土的结构、特性及在环保方面的应用,并阐明了本课题的研究目的及意义。
第二章,以价格低廉的 TiOSO4 为原料,无机碱 Ca(OH)2 为沉淀剂,通过严格控制
工艺条件,制备了 CaSO4/TiO2 复合粉体。在紫外灯照射下对活性大红进行降解实验,
首次发现所制备的粉体无论从节能方面还是从环保方面均是一个优良的催化剂。
第三章,以凹凸棒土作载体,TiOSO4 为钛源,采用超声分散-再沉淀法制备了凹凸
棒土/TiO2 复合材料,并用 XRD、FT-IR、EDS、TEM 手段对样品进行表征。以催化降
解活性大红考察其光催化性能,研究了催化剂的不同配比、煅烧温度等对粉体性能的影
响,并比较了复合材料和纯 TiO2、凹凸棒土的光催化活性。结果表明:凹凸棒土作为纳
米 TiO2 的载体,不仅可以实现 TiO2 固载,而且可提高光催化降解效率、降低废水处理
成本。
第四章,以凹凸棒土作载体,硫酸氧钛、硫酸锌及碳酸铵为原料,采用化学沉淀法
制备凹凸棒土/ZnO-TiO2 纳米复合材料,并用 XRD、FT-IR、EDS、SEM、TEM、UV-Vis
对样品进行表征。以其对活性大红的降解效果作为评价光催化性能的标准,对制备条件
进行了优化。结果表明:凹凸棒土与 TiO2 的质量比为 1:4、TiO2 与 ZnO 的摩尔比为 10:
1、煅烧温度为 450℃下制备的复合材料光催化降解活性大红的效果最佳;与凹凸棒土
/TiO2 及凹凸棒土/ZnO 相比,复合材料具有良好的可见光光催化性能。
第五章,结论。

关键词纳米二氧化钛光催化硫酸氧钛硫酸钙凹凸棒土氧化锌
I
Abstract
Abstract
As the global environmental pollution and the energy crisis appearing, the requirement of
low energy consumption and high environmental protection function materials is more urgent.
Due to the high activity, non-toxic, strong oxidation ability and good stability of TiO2, it has
e one of the most popular environmentally-friendly catalysts. There are many problems
in the preparation of TiO2 such as the high cost of raw materials, easy introduction of other
impurity ions, difficulties in separation and recycling, low solar energy utilization of TiO2
photocatalyst. This paper has done the preparation, modification and photocatalytic properties
of the nanometer titanium dioxide for these problems. The paper consists of five parts:
In the first chapter, the structures, properties, photocatalytic technology and load type of
nanometer titanium dioxide were reviewed, as well as the studies of attapulgite