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文档简介

纳米晶半导体陶瓷纤维光催化功能材料的制备与光降解有一、实验目的1.了解光催化氧化技术及其在环境中的应用进展；2.了解纳米晶半导体陶瓷纤维的sol-gel制备方法,熟悉光催化原理；3.熟悉无机材料的表征方法(扫描电镜、透射电镜、X-射线粉末衍射仪和紫外漫反射等)；4.掌握利用光降解实验评价纳米晶半导体陶瓷纤维光催化活性的方法；5.熟悉实验设计和数据处理方法；6.培养科学思维习惯和解决实际问题能力。二、实验内容1.纳米晶TiO2纤维光催化功能材料的溶胶-凝胶法制备；2.纳米晶TiO2纤维的性能测试与表征；3.TiO2纤维光催化降解水中有机污染物－染料甲基红的反应动力学实验。三、实验仪器设备及材料1.纳米晶TiO2纤维光催化功能材料的溶胶-凝胶法制备实验原料：四氯化钛、乙酰丙酮、三乙胺、正硅酸乙酯、甲醇、四氢呋喃、蒸馏水；实验设备：冷凝旋转蒸发器、反应搅拌器、玻璃仪器、天平等。2.纳米晶TiO2纤维的性能测试与表征实验原料：液氮、蒸馏水、无水乙醇实验设备：氮吸附BET比表面测定仪、扫描电镜、透射电镜3.TiO2纤维光催化降解水中有机污染物—染料甲基红的反应动力学实验实验原料：甲基红、蒸馏水实验设备：紫外可见吸收光谱仪、可见分光光度计；动力学实验教学附件四、实验原理图1.光催化原理示意图（1）图2.钛酸四正丁酯水解历程(2)随着氢氧化物的形成,将发生下述缩合反应：脱水缩聚反应

—Ti—OH+HO—Ti→—Ti—O—Ti—+H2O脱醇缩聚反应

—Ti—OR+HO—Ti→—Ti—O—Ti—+ROH(3)总反应方程式为：

Ti(OR)4+4H2O→Ti(OH)4+4ROHTi(OH)4→TiO2+2H2O五、实验方法与步骤1、纳米晶TiO2纤维光催化功能材料的溶胶-凝胶法制备2、纳米晶TiO2纤维的性能测试与表征3、TiO2纤维光催化降解水中有机污染物—染料甲基红的反应动力学

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