文档介绍：分类号: 密级: 天津理工大学研究生学位论文 CuO和T i02微/纳米材料的制备、表征及性质(申请工程硕士学位) 工程领域:化学工程作者姓名:李宏斌指导教师:朱连杰 2013年3月 Thesis Submitted toTianjin University ofTechnology for theMaster’SDegree Y2274490 Prep aration,C haracterization and Prop ertiesofCuO and Ti02 mi·cro—and nano..materials By LiHong-bin Supervisor Zhu Lian-jie 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天洼理工大堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 l、学位论文作者签名:孕咒空虱. 签字日期:2叫多年夕月午日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解丞洼堡王太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丞洼堡王太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编, 以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名:摩疙氓导师签名:朱墨生签字日期:如f3年岁月争日签字日期:勿侈年弓月垆日摘要过去几十年,纳米科学和纳米技术方面的研究呈现指数级增长,当材料的粒子尺寸变得越来越小达到纳米级的时候,这种材料就会表现出不同于平常的新的物理化学性质。CuO和Ti02微/纳米材料由于其优良的光催化、光电转换、磁储存等性能,成为纳米材料方面的研究热点。由于纳米材料的性能很大程度上依赖于其微观粒子的形貌和尺寸,所以合成出不同形貌和尺寸的CuO和Ti02纳米材料就成为了研究的主要方向。本文制备出了三种不同形貌的CuO纳米材料、具有高光催化活性的Ti02空心微球和Ti02 纳米粒子,并进行了铜离子掺杂二氧化钛光催化剂的改性研究,具有的研究内容如下: l、以碱式硝酸铜和氢氧化钠为反应原料,聚丙烯酰胺为辅助剂,通过超声法结合热转换反应合成了具有纳米线状次级结构的棒状CuO;以碱式草酸铜和氢氧化钠为反应原料,在聚乙烯醇辅助试剂的作用下,利用超声法合成了CuO纳米线;通过微波的作用将前驱体碱式氯化铜和氢氧化钠直接反应生成具有奇特花状形貌的单斜晶系结构的CuO,对三种不同形貌的CuO样品都进行了XRD、SEM、TEM、HRTEM、、 BET、UV二Ⅵs、PL等表征分析及光学性质研究,并研究了不同合成方法及不同种类碱式铜盐前驱物对产物形貌的影响,探讨了CuO荧光性与其形貌的关系。 2、以钛酸丁酯为钛源,聚乙二醇(2000)为模板剂,在无水乙醇中采用醇热法成功合成了Ti02空心微球,对样品进行了XRD、SEM、TEM、BET等测试和光催化活性研究,结果表明空心微球的直径约为2岬, nm。Ti02 m2/g, nin处,即为介孔Ti02。在模拟太阳光下样品Ti02空心微球对罗丹明B表现出了很好的光降解效率,在降解时间为120 min时光解率达到97%,比商品Ti02 P25降解效率高出近18%。当罗丹明B和镁试剂两种染料共存时,Ti02空心微球的光催化降解效率与一种染料单独存在时基本相同。 3、以四氯化钛、无水乙醇为反应原料,聚乙二醇(400)为模板剂,采用醇热法制备 Ti02纳米粒子,并采用水热法对Ti02纳米粒子进行了铜离子掺杂,对其形貌结构进行了一系列表征,研究了铜离子的量对其光催化活性的影响。此外,还研究了在光催化反应体系中直接加入不同量的Cu2+对Ti02光催化活性的影响。结果表明一定浓度的铜离子掺杂可提高Ti02的光催化活性。关键词:CuO,碱式铜盐,形貌,Ti02空心微球,Cu2+掺杂Ti02,光催化 Abstract An exponential growth of research activities has been seen in nanoscience and nanotechnology inthepast physical and chemical propertiesemerge when the es smallerandsmaller,and down tothe nanometer