纳米二氧化钛-学生用

1、LOGO水热法制备纳米TiO2及光电性能应用姓名：智倩倩导师：张亚萍专业：材料工程纳米纳米TiOTiO2 2的的改性改性主要内容主要内容纳米纳米TiOTiO2 2的研究背景的研究背景TiOTiO2 2的概述与制备的概述与制备研究思路及研究内容研究思路及研究内容研究背景研究背景经济发展水体中大量的污染物水体中大量的污染物严重威胁着人类自身严重威胁着人类自身的健康的健康工业化、城镇化环境污染问题日益严重高强度的污染物排放，低的资源利用率水资源严重短缺可持续、可重复利用水资源工业废水、生活废水、农药废水研究背景研究背景我国水环境污染以有毒有害的有机物污染物为主，如苯及其取代物、苯酚取代物、多环芳烃及

2、持久性有机污染物等。有机污染物主要来源有机污染物主要来源工业工业废水废水农药农药废水废水生活生活废水废水造纸废水造纸废水印染废水印染废水含油废水含油废水毒性大难降解易积累 研究背景研究背景有机水污染的研究集中在利用高级氧化工艺来降解有机物。有机水污染的研究集中在利用高级氧化工艺来降解有机物。高级氧化工艺主要是利用太阳光、化学或其他形式的能量太阳光、化学或其他形式的能量在某种情况下产生活性活性OH自由基自由基，高级氧化工艺最吸引人的特点特点在于OH自由基几乎无选择地将水中有机物氧化，主要有空气湿式氧化法，空气湿式氧化法，催化湿式氧化法，临界水氧化法，光化学氧化法催化湿式氧化法，临界水氧化法，光化

3、学氧化法等，但是这些方法耗时耗能，太阳光利用率低。而光催化氧化技术光催化氧化技术是催化、半导、光电、材料和环境等多学科交叉的新兴研究领域，它具有室温深度反应以及可直接利用太阳能作为光源来驱动反应等独特性能，成为一种理想的环境污染治理技术，它是一种具有广泛发展前途的新方法，对它的研究具有深远的意义。纳米纳米TiO2的概述的概述半导体光催化剂多为宽禁带的n型半导体材料，包括TiO2、ZnO、SnO2、CdS和PbS等，以及通过包覆等方法由这些半导体材料制备成的复合材料。TiO2的优点优点 ：半导体具有光电催化效率高、成本低廉、易于工业化生产、性能稳定、无毒害等特点。常见晶型常见晶型：金红石和锐钛矿

4、纳米纳米TiO2的概述的概述应用领域应用领域研究领域研究领域：材料制备、材料改性、器件组装、定性定量检测污染物、无毒化处理污染物等多个研究方向的交叉科学领域纳米纳米TiO2的概述的概述纳米二氧化钛的通常形态：纳米二氧化钛的通常形态：粉体，薄膜，复合材料粉体，薄膜，复合材料存在问题存在问题一是:不易分散、易团聚、难回收再利用等问题，甚至存在纳米粉体二次污染的可能性;二是光催化剂受光照射后产生的电子一空穴对复合概率较大，光子利用效率较低，光催化效率及其实际应用仍然不尽人意。纳米纳米TiO2的概述的概述纳米纳米TiO2的光催化机理的光催化机理水热法水热法电沉积法电沉积法化学气相沉积化学气相沉积化学法

5、化学法溶胶凝胶法溶胶凝胶法 纳米纳米TiO2的制备的制备纳米纳米TiO2的制备的制备阳极氧化法阳极氧化法纳米纳米TiO2的改性的改性目的：目的：采取一些表面修饰改性技术来降低的禁带宽度，拓宽在可见光区的吸收范围，提高其可见光的活性，或是减少电子一空穴对的复合率，延长光生载流子的寿命，提高其量子效率。方法：半导体复合、染料光敏化、金属沉积、金属离方法：半导体复合、染料光敏化、金属沉积、金属离子掺杂、非金属掺杂、半导体藕合、分子印迹法等。子掺杂、非金属掺杂、半导体藕合、分子印迹法等。改变电子分布改变电子分布影响表面性质影响表面性质改善光催化改善光催化窄带隙窄带隙宽带隙宽带隙浸渍法浸渍法混合溶胶混合溶胶CdS, CdSe, Fe2O3纳米纳米TiO2的改性的改性Pt, Ag, Au, Ir, Pd, Ru等等主要有三种效应三种效应: :吸电子效应，即吸引电子减少粒子内部的电子一空穴对的复合吸电子效应，即吸引电子减少粒子内部的电子一空穴对的复合; ;抑制光生电子和光生空穴