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摘 要：本实验采用水热法合成TiO2纳米结构材料。以钛酸四正丁酯为原料，丙三醇为溶剂研究不同温度对纳米TiO2晶型、形貌的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析手段对样品进行表征和分析，并以农药乙酰甲胺磷溶液为降解目标，研究TiO2的光催化活性。结果表明：以丙三醇为溶剂制备的TiO2纳米结构材料为锐钛矿相TiO2 ；通过SEM观察TiO2为球形：在紫外光的照射下，纳米TiO2对农药乙酰甲胺磷溶液有降解作用，三个水热温度(110℃、150℃、180℃)中180℃时制备的TiO2的降解速率最低，150℃时制备的TiO2的降解速率最高且210min内降解速率达到72%。34964
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毕业论文关键词：TiO2纳米结构材料；丙三醇；水热法；乙酰甲胺磷
Study on the preparation of TiO2 nano structure materials
Abstract:In this experiment TiO2 nano structure materials were prepared by hydrothermal synthesis method．This paper studied the effect of temperature on crystal form and morphology of TiO2 using tetrabutyl titanate as raw material, using glycerol as solvent．TiO2 nano structure materials were characterized and analyzed by The X-ray diffraction (XRD)， and scanning electron microscopy (SEM) ， Taking the acephate solution as the degradation of target，the photocatalytic activity was studied．The results showed that TiO2 nano structured materials were anatase phase TiO2 prepared with glycerol as solvent and the TiO2 was spherical by SEM．The catalytic performances of TiO2 nano structured materials were tested by degradation of acephate pesticide under the irradiation of ultraviolet light．TiO2 nano structured materials had photocatalytic activity．In the three hydrothermal temperature (110℃、 150℃、180℃), the degradation rate of TiO2 was lowest at 180℃．At 150℃，the degradation rate of TiO2 was the highest,and the highest degradation rate reached 72% within 210min．
Key words:TiO2 nanostructured materials；Glycerol；Hydrothermal method ； Acephate
目 录
摘 要 1
引 言 2
1.实验部分 2
1.1实验试剂与仪器 2
1.2 TiO2纳米结构材料的制备 3
1.3光催化性能的研究 3
1.4 样品的表征 3
2.实验结果与讨论 4
2.1 XRD分析 6
2.2 SEM分析 6
2.3 IR分析 5
2.4 光催化降解分析 6
3.结 论 7
参考文献 7
致 谢 10
TiO2纳米结构材料制备研究
引 言
水是人类赖以生存的重要物质之一，可是现如今，生态环境遭到严重破坏，水体质量污染严重，因此污水处理的研究越来越受到重视，研究出了很多新的技术，光催化技术[1-2]即是其中之一。纳米TiO2是一种性质稳定、催化效率高、无污染、无毒的高性能半导体光催化剂[3]，其优异的光催化性能在废水处理，空气净化，抗菌等领域得到广泛应用[4]，纳米TiO2具有较大的比表面积、化学性质稳定、无毒、价廉易得和使用寿命长等优点，因此在光催化降解领域应用前景广阔。然而，TiO2的两个短板限制了其在实际中的应用：(1)TiO2的禁带宽度为3.2 eV，其对应的吸收波长为387.5 nm，光吸收仅限于紫外光部分。但这部分光尚达不到照射到地面太阳光谱的5％。(2)光生电子.空穴对再复合率高，这些都大大限制了对太阳能的利用，从而影响光催化活性。为了提高TiO2的光催化活性和催化效率，人们对TiO2做了大量改性研究[5-6]。研究表明，过渡金属离子的掺杂[7-9]、贵金属沉积[10]、非金属元素掺杂[11]、有机染料敏化[12-13]及量子点敏化[14]等。TiO2的用途极为广泛，目前已经广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒[15]、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、造纸工业[16]、航天工业等，目前纳米TiO2的制备方法主要有溶胶-凝胶法[17]，水热合成法[18]，化学沉淀法[19]，化学气相沉积法[20]等。如溶胶-凝胶法是在温和条件下合成无机化合物的重要方法，但是原料价格昂贵且对健康有害，而水热法生产成本低、工艺操作简单。本实验以钛酸四正丁酯为原料，以丙三醇为溶剂采用水热法制备纳米TiO2，通过对不同水热温度条件下制备的纳米TiO2的研究，探讨制备纳米的最佳反应条件。
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