【正文】 氨水中，經(jīng)過(guò)干燥烘焙制的 N摻雜 TiO2。 二、 NTiO2可見(jiàn)光光催化活性測(cè)試 對(duì)上述所制的樣品分別稱(chēng)取約 g，加入 10 mg178。6H20加入 10 ml H2O中 配制 FeCl3溶液，加入 HCl 調(diào)節(jié)PH=2，往此溶液中加入 NTiO2，在 90oC下恒溫?cái)嚢?1 h，過(guò)濾，洗滌，于 80oC武漢理工大學(xué) 學(xué)士學(xué)位 論文 6 下干燥。 進(jìn)度安排 第一周 前期準(zhǔn)備工作、完成任務(wù)書(shū)以及與導(dǎo)師見(jiàn)面 第二周 第四周 完成開(kāi)題報(bào)告并準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器及藥品 第四周 第八周 查閱資料，完善實(shí)驗(yàn)理論依據(jù) 第八周 第十周 做實(shí)驗(yàn)、記錄并分析所得數(shù)據(jù) 第十周 十五周 撰寫(xiě)論文準(zhǔn)備答辯 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 武漢理工大學(xué) 學(xué)士學(xué)位 論文 7 目 錄 摘要 ................................................................................................................................. 8 關(guān)鍵詞 ............................................................................................................................. 8 第一章 緒論 .................................................................................................................. 10 .................................................................................................................. 10 納米 TiO2的發(fā)展概況 .............................................................................. 10 TiO2納米晶的應(yīng)用前景 ............................................................................ 12 TiO2納米晶的結(jié)構(gòu)表征方法 ............................................................................... 14 TiO2表面改性 ................................................................................................. 15 TiO2光催化劑表面改性的研究進(jìn)展 .......................................................... 15 TiO2 表面改性方法 .................................................................................. 15 TiO2改性機(jī)理研究 ............................................................................................. 16 無(wú)機(jī)包覆形成機(jī)理 ................................................................................... 16 有機(jī)包覆原理 .......................................................................................... 18 TiO2光催化反應(yīng)機(jī)理和活性影響因素 .............................................................. 18 TiO2光催化反應(yīng)機(jī)理 ............................................................................... 18 光催化活性的影響因素 ............................................................................ 19 ...................................................................................... 20 第二章 NTiO2的制備、改性和光催化性能研究 .............................................................. 22 前言 ................................................................................................................. 22 NTiO2納米晶的制備與改性 .............................................................................. 22 不同濃度 NTiO2納米晶的 制備 ............................................................... 22 NTiO2的表面改性 ................................................................................... 23 . 3 光催化實(shí)驗(yàn)測(cè)試 ..................................................................................... 24 結(jié)果與討論 ......................................................................................................................24 ......................................................................... 24 . 2催化活性測(cè)定 .......................................................................................... 26 可見(jiàn)光催化原理 ...............................................................................................................28 . 1 NTiO2的光催化原理 .............................................................................. 28 Fe3+改性 NTiO2的催化原理 ..................................................................... 29 第三章 結(jié)束語(yǔ) .............................................................................................................................31 結(jié)論 ...................................................................................................................................31 展望 ...................................................................................................................................31 參考文獻(xiàn) ..........................................................................................................................................32 致謝 ..................................................................................................................................................34 武漢理工大學(xué) 學(xué)士學(xué)位 論文 8 摘 要 以鈦酸丁酯為鈦源，以氨水為 N 摻雜劑，用鈦酸丁酯在氨水中水解并 高溫煅燒的方法制備了氮摻雜 TiO2(記為 TiO2xNx)。 其變化規(guī)律是： 隨著 N 含量的增加 ， 樣品的光催化活性先增 加 ，后減小，即 N 含量在 TiO2中具有一個(gè)最佳的摻雜濃度 (當(dāng) NH3質(zhì)量濃度為 1%時(shí)，所制備的 TiO2xNx可 見(jiàn)光光催化活性最大 )。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了 Fe(III)增強(qiáng) TiO2xNx可見(jiàn)光光催化活性的機(jī)理， 即 TiO2xNx導(dǎo)帶 中的光生電子 有效地遷移到 Fe(III)上 形成 Fe(II)離子，然后 Fe(II)離子以多電子還原的方式直接還原 O2。 關(guān)鍵詞 ： 氮摻雜二氧化鈦納 米晶 熱處理 Fe3+改性 可見(jiàn)光光催化 武漢理工大學(xué) 學(xué)士學(xué)位 論文 9 Abstract TiO2xNx was prepared by the hydrolysis of tetrabutylorthotitanate in a NH3 aqueous solution using tetrabutylorthotitanate as the Ti source and NH3 as the N dopant. The obtained samples were characterized by XRD, SEM, N2 adsorptiondesorption isotherm, XPS and UVvis spectrum, and their photocatalytic activity was evaluated by the photocatalytic degradation of methyl orange aqueous solution under visible light irradiation. It was found that the amount of N doping increased with the increase of NH3 concentration added. However, the photocatalytic performance did not always show enhancement by increasing the NH3 concentration. The photocatalytic activity of the TiO2xNx first increased and then decreased, namely, there was an optimal N doping concentration for the TiO2xNx photocatalyst. It was found that TiO2xNx showed the highest photocatalytic activity when NH3 was controlled to be 1 wt%. Two possible reasons resulted in the above results. One of the reasons was that N sites in TiO2xNx acted as the source for the visiblelight absorption. Thus, the more N sites the more visiblelight photons were aborted by the TiO2xNx samples. The other reason was that