研究了纳米二氧化钛的制备、表征及其紫外吸收和光催化性能。采用反相微乳液制备纳米二氧化钛，并对纳米二氧化钛的晶型、微观形貌、颗粒尺寸及分布等进行了表征；研究了纳米二氧化钛在紫外-可见光区的吸收性能以及纳米二氧化钛作为光催化剂降解染料亚甲基蓝的催化活性，并与负载型TiO_2光催化剂作比较，取得了比较好的结果。 我们选择由TX-100／正己醇／环己烷／水组成的反相微乳体系，首先用激光粒度和Zeta电位仪对反相微乳液的水核尺寸和分布进行了表征。测定结果表明，在水与表面活性剂摩尔比为6.1的反相微乳液中，微乳液滴(即水核)大小均匀，分布很窄，在5.5 nm～8.8 nm之间，平均水核直径为7.0 nm，非常适合作为“微型反应器”制备纳米粒子。改变微乳液中水与表面活性剂摩尔比以及反应物钛酸正丁酯的浓度，分别制备出W2、W3、W4、W5等纳米TiO_2样品。实验结果显示，水与表面活性剂摩尔比(w)是影响纳米TiO_2粒子尺寸的主要因素，而反应物钛酸正丁酯浓度对粒子尺寸也有影响。纳米TiO_2平均晶粒粒径(D)随着水与表面活性剂摩尔比的增加而增大，两者间存在明确的线形关系，可以表示为：D=5.60+2.40...
目录3-6
中文摘要6-8
英文摘要8-10
前言10-13
第一章 绪论13-34
    引言13
    1.1 纳米TiO_2的优异性能及其应用领域13-18
        1.1.1 纳米TiO_2在光电转换上的应用13-14
        1.1.2 纳米TiO_2在光学上的应用14-15
        1.1.3 纳米TiO_2在材料学上的应用15-16
        1.1.4 纳米TiO_2在环境科学中的应用16-18
    1.2 纳米TiO_2材料的制备技术18-20
        1.2.1 化学气相沉积法18
        1.2.2 强光离子柬蒸发法18
        1.2.3 等离子体蒸发冷凝法18-19
        1.2.4 水热和溶剂热法19
        1.2.5 溶胶-凝胶法19
        1.2.6 均匀沉淀法19-20
        1.2.7 反相微乳液法20
    1.3 微乳液及反相微乳液法制备无机纳米微粒20-28
        1.3.1 微乳液20-22
            1.3.1.1 微乳液的定义20-21
            1.3.1.2 反相微乳液21
            1.3.1.3 反相微乳液的结构、组成及其特征参数21-22
        1.3.2 反相微乳液法制备无机纳米微粒的反应机理和影响因素22-25
            1.3.2.1 反相微乳液法制备纳米微粒的方式和机理22-23
            1.3.2.2 反相微乳液中制备纳米粒子的反应过程23
            1.3.2.3 影响反相微乳液制备纳米粒子的因素23-25
                (1) 微乳液组成的影响24
                (2) 反应物浓度的影响及盐效应24
                (3) 水核液滴界面膜的影响24-25
        1.3.3 反相微乳液法合成无机纳米材料研究进展25-28
    参考文献28-34
第二章 纳米TiO_2的微乳液合成和表征34-50
    2.1 前言34-35
    2.2 实验部分35-37
        2.2.1 实验试剂35
        2.2.2 微乳液相图实验35
        2.2.3 纳米TiO_2的制备35-36
        2.2.4 表征仪器与方法36-37
    2.3 结果和讨论37-47
        2.3.1 反相微乳液的相图分析和表征37-38
        2.3.2 TiO_2前驱体的热重与差热分析(TG-DTA)38-41
        2.3.3 TiO_2样品的红外光谱分析(FT-IR)41-42
        2.3.4 TiO_2样品X射线衍射的分析(XRD)42-44
        2.3.5 水与表面活性剂摩尔比及反应物浓度对TiO_2晶粒粒径的影响44-45
        2.3.6 TiO_2样品的透射电镜表征(TEM)45-47
    2.4 结论47-48
    参考文献48-50
第三章 纳米TiO_2的制备及其紫外-可见光吸收性能50-57
    3.1 引言50
    3.2 实验部分50-51
        3.2.1 实验试剂50
        3.2.2 实验步骤50-51
            3.2.2.1 纳米TiO_2微粒的制备50-51
            3.2.2.2 纳米TiO_2微粒的表征51
            3.2.2.3 纳米TiO_2紫外可见光吸收性能测试51
    3.3 结果和讨论51-54
        3.3.1 纳米TiO_2的透射电镜分析(TEM)51-52
        3.3.2 纳米TiO_2的X射线衍射分析(XRD)52
        3.3.3 纳米TiO_2的红外光谱分析(FT-IR)52-53
        3.3.4 纳米TiO_2的紫外-可见光性能(UV-VIS)53-54
    3.4 结论54-56
    参考文献56-57
第四章 纳米TiO_2粉体和负载型TiO_2对染料亚甲基蓝的光催化降解57-72
    4.1 前言57-61
        4.1.1 TiO_2光催化反应机理57-58
        4.1.2 TiO_2光催化效率的影响因素58-59
            4.1.2.1 TiO_2晶型的影响58
            4.1.2.2 TiO_2表面特性的影响58
            4.1.2.3 TiO_2晶粒尺寸的影响58-59
        4.1.3 提高TiO_2光催化性能的方法59-61
            (1) 过渡金属粒子的掺杂59
            (2) 贵金属掺杂59-60
            (3) 稀土元素掺杂60
            (4) 阴离子掺杂60
            (5) 复合催化剂60
            (6) 负载型催化剂60-61
    4.2 实验部分61-63
        4.2.1 仪器与试剂61
        4.2.2 光催化剂的制备61-62
            4.2.2.1 纳米TiO_2粉末催化剂的制备61
            4.2.2.2 负载型TiO_2催化剂的制备61-62
                (1) TiO_2溶胶的制备61
                (2) MCM-41负载TiO_2的制备61-62
                (3) 硅胶负载TiO_2的制备62
        4.2.3 亚甲基蓝溶液的标准曲线62
        4.2.4 光催化实验装置和实验过程62-63
    4.3 结果与讨论63-68
        4.3.1 纳米TiO_2催化剂对亚甲基蓝的光催化降解63-64
        4.3.2 纳米TiO_2光催化反应的表观反应速率常数k的测定64-66
        4.3.3 负载型TiO_2催化剂对亚甲基蓝的光催化降解66-67
        4.3.4 MCM-TiO_2用量对亚甲基蓝溶液的光催化降解效率的影响67-68
    4.4 结论68-70

已被阅读： 次