论文摘要
本文旨在研究一种负载型的TiO2光催化剂，采用不同的工艺制备出了块状TiO2-SiO2复合气凝胶和TiO2-SiO2复合气凝胶小球，希望该复合材料同时具备TiO2的光催化活性、多孔材料的高吸附性，克服在实际应用中TiO2气凝胶网络强度差，粉状TiO2存在易失性、易团聚、难回收等问题。以廉价的TiCl4和工业水玻璃为原料，采用溶胶-凝胶法和滴液成球法制备了TiO2-SiO2复合气凝胶小球，讨论了不同的工艺参数对复合气凝胶小球性质的影响。利用SEM、FTIR对复合气凝胶小球的形貌和性质进行了分析，研究了TiO2-SiO2复合气凝胶小球吸附和光催化降解罗丹明B的性能。结果表明：氨水浓度为8mol/L、表面活性剂Span-80的添加量为0.2ml时，凝胶小球的成球性较好；用无水乙醇/正硅酸乙酯改性凝胶小球后经常压干燥得到的气凝胶小球成球性较好；随着Si含量的提高，TiO2-SiO2复合气凝胶小球的成球性越好，对罗丹明B的吸附率越高；光解率随着Ti含量的提高而升高，但Ti含量过高时不易获得成球性较好的气凝胶小球。以TiCl4和工业水玻璃为原料，采用溶胶-凝胶法，分别用无水乙醇和三甲基氯硅烷溶液对湿凝胶进行溶剂交换/改性处理，常压干燥制备了块状TiO2-SiO2复合气凝胶。利用SEM、FTIR和BET吸附对块状复合气凝胶的结构、形貌和孔性质进行了研究，通过分光光度计法分析了TiO2-SiO2复合气凝胶吸附和光催化降解罗丹明B的性能。结果表明：使用3mol/L TiCl4为原料，用三甲基氯硅烷溶液改性湿凝胶经常压干燥制得的块状复合气凝胶成块性好，密度约为0.140.31g·cm-3，比表面积为684.9802.7m2·g-1，孔体积为1.722.28cm3·g-1；其中nTi:nSi=3:1的TiO2-SiO2气凝胶对罗丹明B的吸附率最高，nTi:nSi=1:2的气凝胶对罗丹明B的光解率最高。
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摘要Abstract第一章 引言第二章 文献综述2与纳米 SIO2的一般性质与应用'>2.1 纳米 TIO2与纳米 SIO2的一般性质与应用2的性质与应用'>2.1.1 纳米 TiO2的性质与应用2应用中存在的问题'>2.1.2 纳米 TiO2应用中存在的问题2的性质与应用'>2.1.3 纳米 SiO2的性质与应用2-SIO2复合材料的制备研究进展'>2.2 TIO2-SIO2复合材料的制备研究进展2-SiO2复合氧化物粉体的制备方法'>2.2.1 TiO2-SiO2复合氧化物粉体的制备方法2.2.1.1 水热合成法2.2.1.2 溶胶-凝胶法2.2.1.3 水解沉淀法2.2.1.4 微波合成法2-SiO2复合氧化物薄膜的制备方法'>2.2.2 TiO2-SiO2复合氧化物薄膜的制备方法2-SiO2微球类的制备方法'>2.2.3 TiO2-SiO2微球类的制备方法2-SIO2复合气凝胶的制备及研究进展'>2.3 TIO2-SIO2复合气凝胶的制备及研究进展2-SIO2复合氧化物的结构特点'>2.4 TIO2-SIO2复合氧化物的结构特点2包覆 TiO2型复合氧化物'>2.4.1 SiO2包覆 TiO2型复合氧化物2包覆 SiO2型复合氧化物'>2.4.2 TiO2包覆 SiO2型复合氧化物2-SiO2互相交联型复合氧化物'>2.4.3 TiO2-SiO2互相交联型复合氧化物2-SiO2作为光催化剂的结构性质'>2.4.4 TiO2-SiO2作为光催化剂的结构性质2.4.4.1 钛硅复合氧化物的粒径减小2.4.4.2 钛硅复合氧化物的吸收边界蓝移2.4.4.3 复合氧化物的比表面积增大2.4.4.4 复合氧化物的晶相转变2.4.4.5 复合氧化物酸性的变化2-SIO2复合氧化物的应用'>2.5 TIO2-SIO2复合氧化物的应用2.5.1 涂料行业中的应用2.5.2 食品抗菌材料中的应用2.5.3 在化妆品中的应用2.5.4 在光催化中的应用2.5.5 在亲水薄膜中的应用2.5.6 在催化加氢中的应用2.5.7 在玻璃改性中的应用2.5.8 超亲水性的应用2.5.9 在其它领域的应用第三章 实验方法3.1 实验药品2-SIO2复合气凝胶小球的制备'>3.2 TIO2-SIO2复合气凝胶小球的制备2-SiO2复合溶胶的配制'>3.2.1 TiO2-SiO2复合溶胶的配制2-SiO2复合凝胶小球的制备'>3.2.2 TiO2-SiO2复合凝胶小球的制备2-SiO2复合气凝胶小球的制备'>3.2.3 TiO2-SiO2复合气凝胶小球的制备2-SIO2复合气凝胶的制备'>3.3 块状 TIO2-SIO2复合气凝胶的制备2-SIO2气凝胶的结构形貌表征'>3.4 TIO2-SIO2气凝胶的结构形貌表征2-SIO2气凝胶的密度测定'>3.5 TIO2-SIO2气凝胶的密度测定2-SIO2气凝胶吸附和光催化降解罗丹明 B 实验'>3.6 TIO2-SIO2气凝胶吸附和光催化降解罗丹明 B 实验第四章 结果与讨论2-SIO2复合气凝胶小球制备的结果与讨论'>4.1 TIO2-SIO2复合气凝胶小球制备的结果与讨论4.1.1 影响气凝胶小球宏观形貌的因素分析4.1.2 扫描电镜分析4.1.3 红外光谱分析4.1.4 复合气凝胶小球吸附/光催化降解罗丹明 B 的性能分析2-SIO2复合气凝胶制备的结果与讨论'>4.2 块状 TIO2-SIO2复合气凝胶制备的结果与讨论2与 SiO2复合机理'>4.2.1 TiO2与 SiO2复合机理4.2.2 不同 Ti/Si 摩尔比对胶凝时间的影响4.2.3 不同 Ti/Si 摩尔比对气凝胶宏观性质的影响4.2.4 扫描电镜分析4.2.5 红外光谱分析4.2.6 BET 分析4.2.7 XRD 分析2-SiO2复合气凝胶吸附/光催化降解罗丹明 B 的性能分析'>4.2.8 TiO2-SiO2复合气凝胶吸附/光催化降解罗丹明 B 的性能分析第五章 结论与展望5.1 实验结论5.2 展望参考文献致谢附录 A 作者在硕士期间发表的论文
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