溶胶-凝胶法制备掺杂TiO2粉体及其性能研究.doc

I
学校代码：11059
学号：1003031008

HefeiUniversity
毕业设计（论文）
BACHELORDISSERTATION

论文题目：溶胶-凝胶法制备掺杂TiO2粉体及其性能研究学位类别：工学学士学科专业：无机非金属材料工程作者姓名：桂羊羊导师姓名：姚李完成时间：2014/5/23

II

溶胶-凝胶法制备掺杂TiO2粉体及其性能研究
摘要
近年来，TiO2作为一种光催化剂在环境治理领域中发挥着非常重要的作用，展现出极大的应用前景，但是，TiO2具有较宽的禁带（约为3.2eV），只能在紫外光照射下激发其光催化活性，而紫外光仅占太阳光辐射总能量的4%左右，因此太阳能中的可见光不能得到有效的利用。因此，提高TiO2催化剂对可见光的利用率以及提高其光催化量子效率已成为该领域的重要任务。本文采用溶胶-凝胶法制备掺杂钼离子的纳米TiO2光催化剂，利用XRD、电子显微镜等仪器对其结构形貌进行表征分析，并以甲基橙作为目标降解物，探究产物Mo-TiO2的光催化性能。本文探究的主要内容及实验结果如下：
以蒸馏水为溶剂、[CH3(CH2)3O]4Ti为前驱物、（NH4)6MoO24·H2O为Mo源，采用溶胶-凝胶法制备Mo-TiO2光催化剂，探究不同Mo掺杂量、煅烧温度、煅烧时间对TiO2的结构、形貌及光催化性能的影响，结果表明产物Mo-TiO2的结构均为锐钛矿型，并且Mo的掺杂改变了TiO2的晶相温度；
以甲基橙为目标降解物，实验探究不同Mo掺杂量、煅烧温度、煅烧时间的产物Mo-TiO2的光催化活性，并且考察了甲基橙溶液初始浓度、PH值等因素对其光催化性能的影响。

关键词：二氧化钛；掺杂；光催化；甲基橙溶液

III

Sol-gelmethoddopedTiO2powdersanditsperformancestudy
ABSTRACT
Inrecentyears,asakindofphotocatalystTiO2inthefieldofenvironmentalgovernanceplaysaveryimportantrole,showingagreatapplicationprospect,however,TiO2haswidebandgap(3.2eV),canonlystimulateitsphotocatalyticactivityunderuvirradiation,theultravioletlightaccountsforonlyabout4%ofthetotalsolarradiationenergy,sothesuncanbethevisiblelightcan'tbeeffectivelyused.Therefore,improvetheutilizationrateofTiO2catalysttovisiblelightandimproveitsphotocatalyticquantumefficiencyhasbecomeanimportanttaskinthefield.Currently,improvedthemethodofTiO2photocatalyticperformancemainhavesemiconductorafterus,fromdoping,thegoldismixingcomplexandexpensivemetaldeposition,etc.Inthispaper,usingsol-gelmethoddopedmolybdenumionofnanometerTiO2photocatalyst,XRD,electronmicroscopeandotherinstrumentsontheanalysisofitsstructuralmorphologywerecharacterizedandthedegradationofmethylorangeasthetargetobject,exploreproductMo-TiO2photocatalyticperformance.ThemaincontentofthispapertoexploreandexperimentThefruitisasfollows:
Bysteamdistillationwatersolubleagent,[CH3(CH2)3O]4Tiasprecursors,and（NH4)6MoO24·H2OasMosource,usingsol-gelmethodMo-TiO2photocatalyst,exploredifferentModopingquantity,calciningtemperature,calciningtimeontheTiO