【正文】 HEB 大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（ 論文 ） 摻鐵二氧化鈦的制備及其對(duì) 羅丹明 B的 降解 學(xué) 生 姓 名 pp 指 導(dǎo) 教 師 cp 專 業(yè) 環(huán)境工程 學(xué) 院 SPGC 2020 年 06 月 01 日 Graduation Project (Thesis) Harbin University of Commerce The preparation of irondoped TiO2 and the degradation of Rhodamine B Student Supervisor Specialty Environment Engineering School 20200601 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 姓名： pp 學(xué)院： SPGC 班級(jí) ： 2020 級(jí) 2 班 專業(yè)： 環(huán)境工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 摻鐵二氧化鈦 制備及其對(duì) 羅丹明 B 的降解 立題目的和意義： TiO2 由于具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、安全無毒、使用壽命長(zhǎng)、可直接利用太陽(yáng)能等優(yōu)點(diǎn)，在光電轉(zhuǎn)換、光化學(xué)合成、光致變色以及光催化氧化環(huán)境污染等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。溶膠 –凝膠法因?yàn)椴僮骱?jiǎn)單，合成的 TiO2 純度高且粒度小而受到青睞。但純 TiO2 納米晶的光響應(yīng)范圍發(fā)生藍(lán)移，對(duì)可見光利用率更低。要使 TiO2納米晶在可見光條件下表現(xiàn)出光催化活性，金屬離子摻雜是提 高 TiO2 光催化效率的有效手段。通過摻雜改性的 TiO2 能有效抑制光生電子 –空穴的復(fù)合，能在晶格中引入缺陷或改變結(jié)晶度并擴(kuò)展 TiO2 的光譜響應(yīng)范圍，提高光催化效率。 本實(shí)驗(yàn)采用溶膠 凝膠法制備了鐵摻雜二氧化鈦粉體材料 ， 以羅丹明 B為目標(biāo)降解物研究了其光催化性能。 技術(shù)要求與工作計(jì)劃： 要求： 凝膠法配制 Fe/TiO2 催化劑。 。 、通氧速率、光照強(qiáng)度的影響。 計(jì)劃：第一階段：配制 Fe/TiO2 催化劑。 第二階段：各種因素對(duì)催化效率的影響實(shí)驗(yàn) 。 時(shí)間安排： 20200322 至 20200328 查閱并整理二氧化鈦的相關(guān)資料，撰寫實(shí)驗(yàn)方案 ； 20200328 至 20200329 準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器，配制相關(guān)溶液，試劑 ； 20200329 至 20200425 溶膠 —凝膠法制備鐵摻雜二氧化鈦 ； 20200426 至 20200515 影響 Fe/ TiO2 光催化特性的各種因素的研究 ； 20200516 至 20200531 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫、修改畢業(yè)論文 。 指導(dǎo)教師要求： (1)論文的內(nèi)容及工作量 達(dá)到哈商大對(duì) 本科畢業(yè)論文的要求，資料閱讀充分，方案設(shè)計(jì)合理，時(shí)間安排得當(dāng)； (2) 實(shí)驗(yàn)過程中要明確實(shí)驗(yàn)的根本目的和基本方法，將所學(xué)專業(yè)知識(shí)融入到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中，并得以鞏固和提高； (3) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)安排，認(rèn)真完成每一階段的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，做到有困難努力解決，有問題及時(shí)反饋，切勿耽誤實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，影響實(shí)驗(yàn)質(zhì)量； (4) 每月向老師做一次實(shí)驗(yàn)總結(jié)，包括已完成內(nèi)容、下一步試驗(yàn)計(jì)劃及所遇到的問題，培養(yǎng)獨(dú)立思考問題和解決問題的能力。 （簽字） 年 月 日 教研室主任意見： （簽字） 年 月 日 院長(zhǎng)意見： （簽字） 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審閱評(píng)語(yǔ) 一、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）審閱評(píng)語(yǔ) 二、評(píng)閱人評(píng)語(yǔ)： 評(píng)閱人簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯評(píng)語(yǔ) 三、答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ) ： 四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)： 專業(yè)答辯組負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 五、答辯委員會(huì)主任單位： （簽章） 答辯委員會(huì)主任職稱： 答辯委員會(huì)主任簽字： 年 月 日 HEB 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 對(duì)改性 TiO2 的制備方法進(jìn)行了研究。以鈦酸丁酯為前軀物，采用溶膠凝膠法制備納米 TiO2光催化材料。對(duì) 羅丹明 B 溶液進(jìn)行光催化降解，尋求光催化降解羅丹明B 溶液條件。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： FeTiO2 光催化材料的最優(yōu)制備條件為前驅(qū)體配比（摩爾比）為n=Ti(OC4H9)4: C2H5OH: HNO3: H2O=1: 15::1，摻鐵量 W (Fe3+/TiO2)=%，鍛燒溫度為 450℃ ，鍛燒時(shí)間為 2h。 在此基礎(chǔ)上，選擇 273nm 波長(zhǎng)的紫外燈對(duì)羅丹明 B 溶液催化進(jìn)行催化降解實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：紫外光下， pH=4 最佳條件下 FeTiO2處理羅丹明 B 溶液的脫色率達(dá)到 %。 研究表明，通過摻雜鐵離 子對(duì)二氧化鈦進(jìn)行的改性使反應(yīng)的響應(yīng)光譜向可見光拓展，并有效抑制電子 —空穴對(duì)的復(fù)合，很大程度提高了光催化反應(yīng)效率。 關(guān)鍵詞 ：二氧化鈦 光催化 摻鐵 制備 HEB 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract In this paper the preparation methods of modified TiO2 was studied. It is suggested that solgel method using Ti(OC4H9)4, is the best method for preparation of TiO2 photocatalytic materials. Rhodamine B solution to seek photocatalytic degradation, photocatalytic degradation Rhodamine B solution conditions． The optimal reaction condition was gotten after experiments and analysis： n=Ti(OC4H9)4:C2H5OH:HNO3:H2O=1:15::1(mol ratio) ， W(Fe3+/TiO2)=%(mol ratio)， calcinations at 450℃ for 2 hours． On this basis using ultraviolet germicidal lamp with wavelength of 273nm as Liahtsource, the contaminants removal effect in Rhodamine B． Experimental results show that: Under UV irradiation, pH=4 best conditions FeTiO2 processing Rhodamine B decolored rate reached the solution as high as %． The experiment results showed that photocatalytic activity was improved by solgel method by doping of Fe3+ and the photocatalytic efficiency were also raised obviously. The addition of appropriate amount of Fe3+ is effective for improving the photocatalytic activities of TiO2 by inhibiting the formation of rebination centers of photogenerated electronhole pairs on the surface of TiO2 particles． Keywords： TiO2 photocatalytic irondoped preparing HEB 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 摘 要 ................................................................................................................................ I Abstract.................................................................................................................................. II 1 緒 論 ......................................................................................................................... 1 引言 ....................................................................................................................... 1 納米 TiO2光催化機(jī)理 .......................................................................................... 1 納米 TiO2的改性方法 .......................................................................................... 2 納米 TiO2的發(fā)展概況 .......................................................................................... 3 納米 TiO2光催化氧化技術(shù)的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景 .......................................... 4 本課題研究的目的和意義 ................................................................................... 5 2 純 TiO2和摻鐵 TiO2的制備 ........