二氧化鈦基復合材料結構設計及其光催化性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)化進程的加快，所造成的環(huán)境問題愈發(fā)嚴重，半導體光催化解決水體污染技術應運而生。光催化過程原理是，當半導體材料在一定的能量的光照射下時，激發(fā)出電子-空穴對，而吸附在材料表面的有機污染物則會受到電子-空穴對的影響，發(fā)生一系列的氧化還原反應，最終有機物被降解為CO2和H2O水，達到水處理凈化的作用。二氧化鈦(TiO2)由于其較高的光催化活性、穩(wěn)定性、氧化性及環(huán)保性等優(yōu)勢而被廣泛的研究和應用。但是TiO2較寬的禁帶寬度、較窄的光效應范圍

2、、高幾率的電子空穴的復合降低了其光催化活性，進而限制了其進一步的應用。同時，目前光催化技術治理環(huán)境問題也面臨諸多壁壘，例如控制成本、提高催化效率、光響應范圍較窄、二次污染等問題。想要進一步的提高TiO2光催化技術的應用前景，本論文基于TiO2的復合材料的結構設計改性以及光催化應用的研究，旨在開發(fā)高效環(huán)保的新型復合TiO2光催化劑。
　　首先，利用凹凸棒土(ATTP)良好的吸附特性和結構特性，通過離子吸附兩步法合成棒-粒狀的ATTP

3、/TiO2/Ag3PO4三相復合光催化劑。研究三相光催化劑在可見光照射的條件下對羅丹明B溶液的降解情況，結果顯示，三相光催化劑在光反應20min時，已達到100％的降解率，重復利用5次后依然表現(xiàn)出較高的光催化活性。通過一系列的光譜分析也印證了三相復合光催化劑相較于其它樣品，其光譜響應范圍也得到了一定的延伸。
　　另外，采用硬模板的制備工藝，在FTO基片上制備出不同孔徑的TiO2反蛋白石光子晶體薄膜，再在其結構上附著一層In2O3量