论文摘要：不同介质中制备具有光催化特性的纳米TiO2

纳米TiO2光催化剂，利用光能可以进行环保领域的水处理和空气净化；制作自清洁材料，抗菌、杀菌材料；以及用于太阳能电池等，因此具有广泛的应用前景，受到了普遍的关注。本论文在不同的介质中来构筑纳米TiO2材料，希望可以利用介质的作用控制样品形貌，得到较小的样品颗粒，提高样品的光催化氧化的能力。 在磷酸介质中用水热法成功地制备了TiO2纳米粉体。通过XRD、SEM和TEM对样品晶型结构、形貌进行表征，通过PCC-2光催化仪对光催化活性进行评价。结果表明，粉体样品均为锐钛矿型纳米TiO2，颗粒呈球型，平均粒径大小在9-17 nm，H3PO4添加能够显著地细化TiO2的晶粒度。样品纳米TiO2的晶粒尺寸取决于反应条件，例如H3PO4添加量、温度和反应时间。不同条件下生成的样品其光催化活性也有所不同。 在离子液体介质中通过化学沉淀的方法成功地制备了TiO2纳米粉体。经过SEM、TEM和XRD对样品形貌和晶型结构的表征，得出样品为球型，具有锐钛矿型，平均粒径大小为9-11 nm，反应温度对晶粒尺寸有明显影响。通过FT-IR、UV-Vis、PCC-2光催化仪对样品的谱学特性和光催化活性进行分析，表明样品，不仅在紫外光区具有比较优异的光响应，较强的光催化活性，而且在[Amim]Cl离子液体介质中合成出的TiO2纳米粉体在可见光范围内也有一定吸收，具有可见光响应。 在烧碱NaOH介质中碱煮酸化的方法也成功的制备出了TiO2纳米粉体。通过XRD、Raman对样品晶型结构分析，得知样品粉体是具有金红石型和锐钛矿型的混合晶型的纳米TiO2；通过SEM、TEM对样品形貌表征，可以看出样品是管径为9 nm左右的纳米管；通过PCC-2光催化仪对样品的光催化活性进行测试，得出其对于亚甲基蓝的降解能力，所合成的粉体的光催化活性是商业品P25光催化剂的2-4倍。