【正文】 通過(guò)此實(shí)驗(yàn)，我們得知在二氧化鈦制備過(guò)程中 以正丙胺為溶劑的溶液中隨著二乙烯三中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁(yè) 胺濃度的增加二氧化鈦顆粒形狀變大；以甲醇為溶劑時(shí)隨著二乙烯三胺濃度的增加二氧化鈦顆粒變??；正硅酸乙酯的加入量不同使二氧化鈦顆粒變?。徊煌軇┑募尤胧苟趸伒男螤畛尸F(xiàn)不同，如球狀、塊狀、棒狀。 納米二氧化鈦的 XRD 表征分析 圖 9： A:未燒結(jié) B:500 燒結(jié) 納米二氧化鈦根據(jù)煅燒溫度不同，選?。?未煅燒 二氧化鈦 樣品 進(jìn)行表征分析 ，二氧化鈦 500℃ 煅燒樣品 。 測(cè)試過(guò) 程如下：取 g 制備好的 TiO2光催化劑超聲分散到 60mL 濃度為 10 mg/L 的亞甲基藍(lán)水溶液中。 光催化實(shí)驗(yàn)二氧化鈦的制備過(guò)程如下：在 50ml 的乙腈中加入二乙烯三胺 60ul，攪拌 5min，將 5ml 鈦酸異丙酯溶解在上述溶液中，攪拌 5min，將混合液加入到 100ml 的反應(yīng)釜中，在 200℃ 下反應(yīng) 12h， 將反應(yīng)釜取出冷 卻至室溫，將得到的混濁液離心分離乳白色膠體顆粒。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 16 頁(yè) 2 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑 實(shí)驗(yàn)試劑 與儀器的規(guī)格型號(hào)及產(chǎn) 地 表 21 藥品的規(guī)格及產(chǎn)地 藥品 規(guī)格 產(chǎn)地 鈦酸四丁酯 化學(xué)純 CP 南京化學(xué)試劑有限公司 無(wú)水乙醇 AR 南京化學(xué)試劑有限公司 二乙烯三胺 甲醇 AR 南京化學(xué)試劑有限公司 正丁胺 AR 乙腈 AR 正丙醇 AR 異丙醇 AR 氟化氫銨 正硅酸乙酯 AR 鈦酸異丙酯 化學(xué)純 CP 南京化學(xué)試劑有限公司 正丙胺 AR 亞甲基藍(lán)（指示劑） AR 表 22 試驗(yàn)儀器型號(hào)及產(chǎn)地 儀器名稱 型號(hào) 產(chǎn)地 電子天平 JM2020MAX200 余姚紀(jì)銘稱重校驗(yàn)設(shè)備公司 磁力加熱攪拌機(jī) 蘇州威爾實(shí)驗(yàn)用品有限公司 電熱鼓風(fēng)干燥箱 SD202T 南通金石實(shí)驗(yàn)儀器有限公司 箱式電阻爐 北京永光明醫(yī) 療儀器廠 臺(tái)式調(diào)速離心機(jī) 江蘇中基實(shí)驗(yàn)儀器有限公司 桌面型超聲波清洗機(jī) 深圳潔康電子設(shè)備有限公司 紫外燈 30W 天津石英燈具制造公司 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) CARY 300Conc型 南京強(qiáng)拓科技有限公司 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁(yè) 復(fù)合 TiO2納米顆粒的制備 溶劑 熱法制備納米 TiO2 的原理 溶劑熱反應(yīng)是水熱反應(yīng)的發(fā)展，它與水熱反應(yīng)的不同之處在于所使用的溶劑為有機(jī)溶劑而不是水。 . 4 摻雜一些過(guò)渡元素金屬 Bahneman 等 研究了摻雜 Fe 的二氧化鈦納米顆粒對(duì)光降解二氯乙酸的活性。 Livraghi等首次將電子順磁共振 (EPR)、 X射線光電子能譜 (XPS)和密度函數(shù)理論計(jì)算相結(jié)合，證明在銳鈦礦型 TiO2晶格中存在兩種氮：取代氧的 N原子和位于間隙的 N原子，取代氮原子的能態(tài)就位于價(jià)帶之上，而間隙 氮原子的能態(tài)位于禁帶深部；而且氮摻雜可能伴隨著氧空位的產(chǎn)生。 2020年 Nakamura等 [20]認(rèn)為 Irie等人通過(guò)分析光降解產(chǎn)物來(lái)評(píng)價(jià) TiO2xNx粉末光催化活性的方法帶有局限性。 例如 N摻雜， 2020年 Asahi等 [49]首次通過(guò)理論計(jì)算證明以非金屬元素?fù)诫s改性的可行性。由于摻雜能級(jí)處于禁帶之中，使長(zhǎng)波長(zhǎng)光子也能被吸收，從而擴(kuò)展了 TiO2吸收光譜的范圍。由此人們提出了很多摻雜機(jī)理模式。研究發(fā)現(xiàn)，與未改性的 TiO2相比，在 TiO2中摻雜適量的稀土離子可以將 TiO2的光譜響應(yīng)范圍擴(kuò)展到可見(jiàn)光區(qū)，同時(shí)可以有效地抑制光生電子和空穴的復(fù)合。 Iwasaki等人 [40]的研究表明： Co、 Cu和 Fe在影響 TiO2的光催化性能方面有類(lèi)似的作用。通常情況下低濃度是有益的，而高濃度則不利于反應(yīng)的進(jìn)行，但濃度太低時(shí) (低于最佳濃度 )， TiO2中由于缺少足夠的陷阱，也不能最大限度提高催化活性。 Wang等人用水熱法 合成了 Nd3+摻雜二氧化鈦和 Fe（ III）摻雜二氧化鈦，并且發(fā)現(xiàn)只有在反應(yīng)溶液 pH值大于 6時(shí)，才會(huì)生成均勻的鐵 鈦氧化物固溶體。因此，如何開(kāi)發(fā)新的介孔結(jié)構(gòu)、尋找新的合成方法 [32]，如何在保持材料的介孔結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提高材料的結(jié)晶性，優(yōu)化和尋求介孔結(jié)構(gòu)二氧化鈦的功能性 ,如何利用價(jià)格合理的模板劑制備出孔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、孔隙率和比表面積較高的介孔二氧化鈦及功能介孔二氧化鈦將繼續(xù)成為研究的熱點(diǎn)。因溶膠 — 凝膠反應(yīng)易于控制前驅(qū)物及產(chǎn)物的行為 ,且具有在低溫下能夠調(diào)變樣品的尺寸、形貌、純度及結(jié)構(gòu)均勻性等特點(diǎn)，使溶膠 — 凝膠法成為 合成介孔 TiO2的最常用方法。多孔空心球材料 [18]、核殼結(jié)構(gòu)材料 [19]和大孔材料具有穩(wěn)定性好、密度低、比表面積大等特性，在催化反應(yīng)、光電子器件、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。在污染嚴(yán)重的地域利用建筑物外墻壁或高 速公路遮音壁等配置這種光催化薄板 ,利用太陽(yáng)能可有效去除空氣中 NOx 、 SO2 、 H2S ,薄板表面積聚的 HNO3 、 HSO4 可由雨水沖洗 ,不會(huì)引起光催化活性降低。高濃度甲苯光催化降解時(shí) ,由于生成的難分解的中間產(chǎn)物富集在二氧化鈦周?chē)?,阻礙了光催化反應(yīng)的進(jìn)行 ,去除效率非常低 ,但低濃度時(shí)甲 苯很易被氧化為 CO2 和 H2O。另外，TiO2的加入 量、光波長(zhǎng)、氧濃度的變化等都對(duì)光催化降解反應(yīng)有影響。他們發(fā)現(xiàn)，在低 pH 時(shí)， TCP在 TiO2表面的吸附是可逆的，當(dāng) pH 從 增加到 時(shí)，反應(yīng)速率增加，其原因是由于OH 一濃度的增大。 TiO2表面鈦羥基 (TiOH)結(jié)構(gòu)在光催化過(guò)程中起著重要作用，TiO2光催化活性和表面 Ti3+數(shù)量有關(guān)，如果 Ti3+數(shù)量增加，光催化活性就提高了。還有研究表明，反應(yīng)濃度低時(shí)，反應(yīng)速率受水蒸氣的影響不敏感，而反應(yīng)物濃度高時(shí)，水蒸氣的存在使反應(yīng)速率降低。如 Ishibashi 和 Fujishima(2020)等通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中 HO起主要作用 (Turchi， 1990； Sun， 1996； Schwarz， 1997)。 增加載流子的俘獲或提高表面電荷遷移速率能夠抑制電荷載流子復(fù)合，增加光催化反應(yīng)的量子效率。 HO由于半導(dǎo)體的光吸收閾值與帶隙具有式 K=1240/Eg(eV)的關(guān)系 ,因此常用的寬帶隙半導(dǎo)體的吸收波長(zhǎng)閾值大都在紫外區(qū)域。空穴的電勢(shì)大于，比高錳酸根、氯氣、臭氧甚至比氟氣的電極電勢(shì)還高，具有很強(qiáng)的氧化性。電子在填充時(shí)優(yōu)先從能量低的價(jià)帶填起。共頂點(diǎn)方式 圖 11 TiO6的結(jié)構(gòu)單元連接方式 a：金紅石 b：銳鈦礦 c。 Tsai(1997) 等采用不同方法 制備銳鈦礦和金中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 頁(yè) 紅石型 TiO2 光催化降解含酚溶液，結(jié)果表明 TiO2 活性與制備方法及煅燒溫度有關(guān)，在一定條件下金紅石型 TiO2表現(xiàn)出很高的光催化活性，該結(jié)果主要取決于金紅石表面存在大量的羥基。眾所周知，吸附和催化的效率與固體的孔徑及表面積 有關(guān)，因此，對(duì)二氧化鈦進(jìn)行修飾、改性及增大比表面積是提高光量子效率和增大反應(yīng)速率的一個(gè)有效的方法與途徑。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū) 指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)： 一、撰寫(xiě)（設(shè)計(jì)）過(guò)程 學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過(guò)程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫(huà)“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū) 評(píng)閱教師評(píng)價(jià)： 一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不 及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫(huà)“√”） 評(píng)閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁(yè) 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見(jiàn) 教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)： 一、答辯過(guò)程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見(jiàn)解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對(duì)答辯問(wèn)題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過(guò)程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q 實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評(píng)定成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫(huà)“√”） 教研室主任（或答