二氧化钛复合亚微米片的制备及其性能研究.docx

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摘要：
本文通过水热法和热处理制备了一种二氧化钛复合亚微米片，并对其进行了性能研究。研究结果表明，复合亚微米片的结构致密，形态规则，光催化性能优良，能够很好地降解易污染有机物，表现出良好的应用潜力。
关键词：二氧化钛，复合亚微米片，水热法，热处理，光催化性能
引言：
随着工业和人们生活方式的变化，环境污染问题日益严峻。有机物污染是环境污染的主要成因之一。二氧化钛是一种广泛应用于有机物降解的光催化剂，特别是在可见光谱区有良好的催化效果。 但是，由于其纯度低、晶体缺陷多、比表面积小等因素，影响了其应用效果。因此，研究如何制备纯度高、结构紧凑的二氧化钛复合亚微米片，是当前光催化降解有机物的研究热点。
实验方法：
1. 溶液制备：以钛酸四丁酯（TBOT）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为前体，分别加入去离子水中，得到复合溶液A和B。
2. 水热法制备：将溶液A搅拌均匀后，加入溶液B中，并不断搅拌，使反应物在水热条件下反应，形成沉积物。然后进行洗涤、离心、干燥等后续处理，得到TiO2-PVP复合亚微米片。
3. 热处理制备：将得到的复合亚微米片放入烤箱中，以不同温度进行热处理，以得到不同晶粒大小的TiO2-PVP 复合亚微米片。
4. 光催化性能测试：以硝基苯酚为模拟废水，使用该复合片对其进行光催化降解实验，使用紫外可见分光光度计对反应过程中的吸收率进行监测。
结果与讨论：
1. 通过SEM图像可以观察到，经过水热法制备的二氧化钛复合亚微米片具有致密、均匀、规则的片状结构，片状结构上有许多交叉构造。
2. 经过热处理制备得到的TiO2-PVP复合亚微米片晶粒尺寸随着温度的升高而增大，当温度超过600℃时，晶粒尺寸变化较小，不再随着温度变化。
3. 光催化性能测试结果表明，制备的TiO2-PVP复合亚微米片能够在可见光谱区下有效降解硝基苯酚，具有很好的光催化活性。在最佳条件下，硝基苯酚的降解率可以达到90%以上。
结论：
本文通过水热法和热处理制备了一种具有良好光催化性能的二氧化钛复合亚微米片，并对其结构和性能进行了研究。结果表明，得到的样品形态规则、结构致密，具有很好的应用潜力。此外，本文的实验方法具有简单、易于操作、适用范围广等特点，为进一步研究这类材料的应用提供了一定的实验基础。