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两步法制备锐钛矿型TiO_2光催化剂及其性能研究
两步法制备锐钛矿型TiO2光催化剂及其性能研究
摘要：
锐钛矿型TiO2是一种常见的光催化剂。本研究采用两步法制备锐钛矿型TiO2，并对其性能进行了研究。首先，通过水热法制备钛源前驱体，然后通过热处理制备锐钛矿型TiO2。得到的锐钛矿型TiO2表现出良好的光催化活性，可用于水处理和有机废物降解。本研究对锐钛矿型TiO2的制备方法和性能进行了深入的研究和分析，为其在环境净化和能源领域的应用提供了一定的参考价值。
关键词：锐钛矿型TiO2；光催化剂；两步法；制备；性能研究
1.引言
锐钛矿型TiO2是一种重要的光催化剂，具有广泛的应用潜力。在水处理、有机废物降解和光电子器件等领域已被广泛研究和应用。然而，传统的制备方法往往存在一些问题，如需要高温和长时间煅烧，产出物的晶粒尺寸较大等。因此，寻找一种简单、低成本且高效的制备锐钛矿型TiO2的方法具有重要意义。
2.实验方法
2.1材料制备
锐钛矿型TiO2的制备采用两步法进行。首先，通过水热法制备钛源前驱体。将适量的钛酸四丁酯溶解在乙醇中，加入适量的稳定剂。将反应溶液转移到高压水热釜中，在合适的温度和压力下进行水热反应。得到的产物经过过滤、洗涤和干燥，得到钛源前驱体。然后，通过热处理制备锐钛矿型TiO2。将钛源前驱体放置在炉中，在合适的温度下进行热处理，得到锐钛矿型TiO2。
2.2性能测试
对制备得到的锐钛矿型TiO2进行性能测试。首先，使用X射线衍射（XRD）对样品进行晶体结构分析。然后，采用扫描电子显微镜（SEM）观察样品的表面形貌。接下来，通过紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis）测试样品的光吸收性能。最后，使用罗丹明B降解实验测试样品的光催化活性。
3.结果和讨论
从XRD结果可以看出，制备得到的锐钛矿型TiO2呈现出较好的结晶性，晶粒尺寸较小。SEM观察结果表明，样品表面呈现出纳米颗粒的形貌。UV-Vis结果显示，锐钛矿型TiO2具有良好的光吸收性能，可吸收紫外及可见光范围的光线。罗丹明B降解实验结果表明，锐钛矿型TiO2表现出优异的光催化活性，对有机废物具有很好的降解效果。
4.结论
本研究采用两步法制备了锐钛矿型TiO2，并对其性能进行了研究。制备得到的锐钛矿型TiO2具有良好的结晶性和纳米颗粒形貌，具有优异的光吸收性能和光催化活性，可用于水处理和有机废物降解。这种制备方法简单、低成本且效果良好，为锐钛矿型TiO2的应用提供了一种可行的制备途径。
参考文献：
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