Tio2材料的性质及应用.ppt

纳米TiO 2光催化材料纳米TiO 2光催化剂的制备纳米TiO 2光催化剂的表征纳米TiO 2光催化剂的应用总结，主要内容介绍纳米TiO 2光催化介绍什么是多相光催化剂？多相光催化(polysomnography)是在有光合作用的情况下，催化剂和表面吸附物(如H2O、O2分子和分解物等)的多相(phase)之间发生的光化学反应。光催化反应是光和物质相互作用的多种方式之一，光反应和催化反应的融合，是光和催化剂同时作用而产生的化学反应。纳米TiO 2是n型半导体材料的新型无机金属氧化物材料，比表面积大，具有适当的禁带宽度，具有光催化氧化降解某些化合物的能力，纳米TiO 2具有光催化性能好、价格低廉、无毒无害的优点，得到了广泛应用。纳米TiO 2粉末，半导体的电导率介于金属电导率(约104 106 /cm)和介电传导(1-10 /cm)之间，通常其波段宽度Eg小于3eV。在实际半导体中，半导体材料中不可避免地存在杂质和各种缺陷，因此电子和空穴被捆绑在周围，成为捕捉电子和空穴的陷阱，成为局部化电子状态，金环台将引入相应电子状态的能量水平。n型半导体的缺陷级Ed接近导带，p型半导体的Ea接近价位。为什么要使用纳米半导体光催化剂？(量子限制效应)、大半导体粒子和粒子(分子簇)的空间电子状态、(表面界面效应)、半导体波段宽度和粒度n()的关系图、广泛使用的各种半导体的波段宽度和波段边缘电位图(pH=0)、一般光催化材料、ZnO在水中不稳定，光催化技术的发展史，TiO2光催化剂的优点，TiO2的结构和特性，lutil类型，anatazer，TiO2晶体结构图，TiO2晶体的基本性能，anatazer相和lutil相TiO2的能带结构，CB/e-，VB/但是，anatazer相导带的电势更负，光生电子还原力更强的混合晶体效应：anatazer上半身和lutil混合氧化钛，anatazer表面形成了rutil薄层，这种涂层复合结构形成了电子-腔的分离效率，TiO2光催化材料的特性，研究方向：TiO2变形，提高太阳能的转化率，提高光催化效率TiO2价格和引导带之间是禁止区。当能量等发出等于或大于频带宽度(Eg)的光时，半导体价格范围内的电子转移到传导带，并且相应的孔在半导体内部生成电子(e-)-孔(h)对。，半导体价带光激发，光生电子-孔对氧化还原机制，TiO2光催化主要反应阶段，hv，H VB，E-CB，复合，价带孔诱导氧化反应，价带孔生成Titanol组， 此处产生的催化反应多次激发催化反应光催化氧化还原反应，TiO2光催化活性的光催化影响因素TiO2晶体结构的影响TiO2三种结晶锐钛矿、金红石、板催化剂中锐钛矿的活性高，原因如下。 TiO2表面结构的影响光催化过程主要发生在催化剂表面，简单的TiO2光催化剂的表面特性影响光催化剂及其光催化活性，包括：催化粒子直径的影响催化粒子的粒度越小，单位质量的粒子数越多，表面积越大，催化活性越高；但是，比表面积的增加意味着复合中心的增加。复合反应起主导作用时，粒子大小的减少会降低活性。粒子大小在110nm时发生量子效应，半导体禁带明显扩大，电子-空心对氧化能力提高，半导体电荷转移速度提高，电子和腔的复合可能性降低，活性增加，溶液pH的影响TiO2在水中的零电点(电荷为零的点)为pH=6.25，溶液PPH 每个物质都具有光催化降解的最佳pH值，PH=39中，TiO2通常具有催化活性、温度影响、其他影响因素、氧化剂、光源、光度、反应液中的盐等外部条件，这一事实很重要。提高TiO2光催化活性的方法，目前TiO2光催化剂存在两个问题：量子效率低低太阳利用率解决方法：贵金属沉积，复合半导体，涂层复合半导体电荷分离度，离子掺杂改性，掺杂离子提高TiO2光催化效率的机制可以归纳为以下几个方面，氮掺杂二氧化钛带隙结构另一方面，随着TiO2表面Ti3位的增加，TiO2的费米能级增加，界面屏障增加，减少电子在表面的积累和与孔的进一步合成，另一方面，TiO2表面上Ti3吸附分子氧，形成捕获光生电子的部位，在TiO2光催化反应中，电子到分子氧的转移是光催化氧化的速度限制阶段，因此表面Ti3的数量越多，有利于电子到分子氧的转移。表面螯合和衍生物作用、表面衍生物和TiO2表面的金属氧化物螯合可以进一步改善界面电子传递效果，影响TiO2光催化活性。1.能有效延长光电-孔的复合时间。能引起光催化TiO2的导带向更负的方向移动。超酸性提高催化剂表面的酸性是提高光催化效率的新方法。另一方面，通过二氧化钛的SO42-表面改性(超酸化)，有效抑制晶相转变的催化剂结构，提高高光催化活性锐钛矿含量，减小粒度，增加比表面积，提高表面氧缺陷位置。另一方面，SO42-/TiO2超强酸催化表面以SO42-诱导的相邻l酸中心和b酸中心产生群协同效应的超强酸为中心，增加了表面酸和氧的吸附量。，纳米TiO2的制备和表征，液相法，液相沉淀法，传统方法(前体：TiCl4，Ti(SO4)2)，改进方法(前体：不含tiocl 2碱性沉淀剂)，前体：(TNB，由NaOH调整ph)，2 .前驱体：TNB，尿素水解，3 .前驱体：TiCl4，NaOH为pH，微乳液法，前驱体：TiCl4，NaOH，HCl调整pH，摘要：通过比较不同方法制备的纳米TiO 2，以溶胶-凝胶法制备的纳米TiO 2粒度小，分布小，晶型为锐钛矿适用于工业生产的合成纳米材料的可能性方法。我们用溶胶-凝胶法合成了一系列掺杂型纳米TiO 2，并对其负载下的光催化活性进行了测定，取得了良好的效果。掺杂纳米TiO2的制备、水热法(掺杂Au)、微乳液法(稀土元素掺杂)、溶胶凝胶法(掺杂过渡金属)、纳米TiO 2光催化剂的负载导致粉末纳米TiO 2过程中存在使用和回收不方便的问题，在实际应用中很难利用，因此实际应用很好通过浸渍方法、分层组装方法，负载纳米TiO 2，将负载转移到石棉绳、玻璃纤维、沸石、分子筛等上，并测试了甲醛的分解效率，取得了较好的效果。浸渍方法(载体为石棉绳、沸石、分子筛)，24h，层层自组装方法(载体为玻璃纤维布)，1 .玻璃纤维布的预处理，聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐，2。层层自组装负载，在经过处理的玻璃纤维布按顺序浸泡的PSS溶液中重复15min，水5min，TiO2悬浮液中15min，水5min，水5min，水5min，在高温下烧结，每平方米平均玻璃纤维负载光催化I0.5g，聚苯乙烯磺酸钠，layerbylayer，order structure，纳米TiO 2光催化剂的特性，XRD，溶胶凝胶法，锐钛矿：25.30，37.80和48.10，金红石：27.50 TiO 233610% sn的TEM图表，TiO 233610% sn的EDS图表，溶胶凝胶法，TiO 233610% PD的TEM图表，TiO 233610% PD的EDS图表，催化剂性能测试含有TiO2光催化剂的玻璃陶瓷等是医院、酒店、家庭等各种卫生设施抗菌除臭剂等的理想材料。TiO2光催化剂的杀菌特性，灭活特定癌细胞，TiO2表面修饰血卟啉(Hp，hematioporphyrin)，选择性局部或局部注射肿瘤内粒子，以光导电纤维集中照射肿瘤组织，光刺激TiO2粒子表面强烈活性活性氧(OH和h2h因此，在浴室镜子、汽车玻璃、后视镜等表面涂上氧化钛，可以起到防雾的作用，在窗玻璃、建筑外墙砖、高速公路护栏、路灯等表面涂上氧化钛薄膜，还可以利用暴露在阳光下的氧化钛的强大氧化力和超亲水性实现表面自身清洁。光催化合成反应，(1)还原氢转移反应，(2)还原羧酸化反应，(3)氧化反应，(4)复合氧化还原反应，防晒剂，化妆品的应用，太阳光包括光的多种波长可见光，红外线，紫外线。对人体施加的是紫外线，在300 400 nm之间。因此，在防晒剂、化妆品中添加纳米TiO2，一定粒度的TiO2具有良好的防晒性能，在化妆品中添加细腻的质感、无毒、无味，可以提高化妆品性能，达到保护皮肤的目的。粒子太大或太小，通常为40nm，太大没有吸收效果，太小会堵塞毛孔，影响健康。纳米TiO 2作为隐形材料，纳米粒子大小比红外和雷达波波长小得多，因此纳米粒子材料比传统材料透射的此波要多得多，大大减少了波的反射率，削弱了红外探测器和雷达接收的反射信号，起到了隐身作用；相反，纳米粒子材料的比表面积比现有粗糙粉末大3 4倍左右，对红外和电磁波的吸收率也比现有材料大很多，因此红外探测器和雷达的反射信号强度大大降低，很难发现被检测到的对象，起到了隐身作用。美国F117隐形轰炸机、美国B2隐形轰炸机、纳米TiO 2在塑料中的应用，纳米TiO 2不仅在塑料中起到了强化作用，还具有许多新的特性。光线透射，粒度小，可以使塑料更致密，并大大提