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Ag/TiO2、Ni2+/TiO2、SnO2/ZnO中空纳米纤维的模板法合成及其光催化性能研究

作　者: 许晶晶
导　师: 苏碧桃
学　校: 西北师范大学
专　业: 物理化学
关键词: Ag/TiO2 Ni2+/TiO2 SnO2/ZnO 中空纤维 模板法 制备 表征 光催化性能
分类号: O643.36
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本论文以棉花纤维为模板成功地制备了Ag/TiO2、Ni2+/TiO2、SnO2/ZnO中空纳米纤维光催化材料,并借助各种分析手段研究了该材料的形貌、晶体结构及光谱响应等特性。以亚甲基蓝（MB）溶液的脱色降解为模型反应考察了所制备的材料的光催化性能。本论文主要包括以下三方面的研究工作:1.采用棉花纤维为模板,成功地合成了银掺入的TiO2中空纳米纤维光催化材料。通过热重分析（TG）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见光谱（UV-Vis）和傅立叶变换红外光谱（IR）等手段对所得材料进行表征。以亚甲基蓝（MB）溶液的脱色降解为模型反应,考察了光源、催化剂用量、银掺入量、煅烧温度、煅烧时间对其催化性能的影响。结果表明,该Ag/TiO2材料在太阳光条件下的光催化性能显著高于同条件下TiO2的和同材料在紫外光条件下的;当银掺入量为0.2 %时,在620 oC下煅烧2 h所得的Ag/TiO2中空纳米纤维光催化材料的催化性能最好,3 h可使MB的脱色降解率达到100 %;重复使用5次仍能保证MB溶液的脱色率在90 %以上,且该光催化材料易于离心分离去除。因此,以棉花为模板制备的Ag/TiO2中空纳米纤维材料是一种无能耗、无污染、高活性的绿色环保型光催化材料。2.采用棉花纤维为模板,成功地合成了Ni2+掺杂的TiO2中空纳米纤维光催化材料。通过热重分析（TG）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见光谱（UV-Vis）和傅立叶变换红外光谱（IR）等手段对所得材料进行表征。以亚甲基蓝（MB）溶液的脱色降解为模型反应,考察了光源、催化剂用量、Ni2+掺杂量、煅烧温度、煅烧时间对其催化性能的影响。结果表明:当Ni2+的掺杂量为0.05 %时,在650 oC下煅烧2 h所得的Ni2+/TiO2中空纳米纤维光催化材料在太阳光下对MB具有很好的光催化效果,4 h可使MB的脱色降解率达到100 %。3.采用棉花纤维为模板,成功地合成了SnO2/ZnO中空纳米纤维光催化材料。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见光谱（UV-Vis）和傅立叶变换红外光谱（IR）等手段对所得材料进行表征。以亚甲基蓝（MB）溶液的脱色降解为模型反应,考察了光源、SnO2含量、煅烧温度对其催化性能的影响。研究表明:当SnO2与ZnO的摩尔比为0.1:1,煅烧温度为650 oC时,所制得的SnO2/ZnO中空纳米纤维光催化材料在太阳光下1 h可以使MB的脱色降解率达100 %。

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 化学动力学、催化作用 > 催化 > 催化剂
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