铁酸镍—二氧化钛纳米复合粉末制备及光催化性能

论文摘要

目前,环境污染威胁着人类的生存,影响人民生活质量提高,发展节能又环保的新材料成为了人们关注的热点之一。TiO2光催化剂是近十年来被广泛研究的一种光催化降解有机物材料,但TiO2光催化剂存在对可见光利用率低的弱点,限制了它的应用。本课题主要围绕提高TiO2光催化剂的可见光利用率和光催化活性这一问题进行了研究。一、采用溶胶凝胶法（sol-gel）制备纳米TiO2粉体,化学沉淀法制备纳米NiFe2O4粉体,再通过混合研磨和高温烧结实现纳米颗粒复合,成功地制备得到平均粒径为40-50 nm的NiFe2O4-TiO2纳米粉末。XRD测试结果表明,经过600℃热处理后的二氧化钛晶型中锐钛矿相:金红石相约为7:3。二、选择亚甲基蓝、甲基橙和苯酚为目标降解物,主要以NiFe2O4-TiO2复合纳米粉末作为催化剂,进行了有机污染物光催化降解的实验。研究了催化剂热处理温度、催化剂成分配比、催化剂浓度、溶液pH值等因素在光催化氧化降解有机物溶液的过程中对降解率的影响。经过实验研究,确定了铁酸镍-二氧化钛纳米粉体降解上述有机物溶液的合适条件。结果表明,NiFe2O4与TiO2的复合能够大大增强TiO2的对可见光的响应能力:模拟太阳光照射下降解120 min后,对亚甲基蓝、甲基橙和苯酚溶液的降解率约为单一二氧化钛的2倍。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 2 光催化剂的制备方法'>1.2 TiO₂光催化剂的制备方法
• 2 光催化的反应机理'>1.3 TiO₂光催化的反应机理
• 2 光催化降解效率的影响因素'>1.4 TiO₂光催化降解效率的影响因素
• 2 光催化剂的可见光响应研究进展'>1.5 TiO₂光催化剂的可见光响应研究进展
• 1.6 本课题的提出和研究思路
• 第二章 铁酸镍-二氧化钛纳米复合粉末的制备和表征
• 2.1 前言
• 2 粉末的制备和表征'>2.2 纳米 TiO₂粉末的制备和表征
• 20₄ 制备和表征'>2.3 纳米 NiFe₂0₄制备和表征
• 20₄-TiO₂ 纳米粉末的制备和表征'>2.4 NiFe₂0₄-TiO₂纳米粉末的制备和表征
• 2.5 小结
• 第三章 铁酸镍-二氧化钛纳米复合粉末光催化性能研究
• 3.1 相关实验概述
• 3.2 亚甲基蓝光催化降解研究
• 3.3 甲基橙光催化降解研究
• 3.4 苯酚光催化降解研究
• 第四章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢