新型二氧化钛纳米材料合成、改性及其在光催化领域的应用研究.docx

新型二氧化钛纳米材料合成、改性及其在光催化领域的应用研究

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.1二氧化钛纳米材料的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.1.2光催化技术发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.1.3本研究的切入点与价值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2国内外研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2.1二氧化钛纳米材料的制备技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2.2二氧化钛纳米材料的表面改性方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.2.3二氧化钛纳米材料在光催化领域的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.3.1主要研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.3.2详细研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

二氧化钛纳米材料的制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.1水热法合成TiO?纳米材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.1.1水热法原理及设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.1.2水热法制备TiO?纳米材料工艺参数优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.1.3水热法制备TiO?纳米材料的结构表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.2溶胶-凝胶法合成TiO?纳米材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.2.1溶胶凝胶法原理及设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.2.2溶胶凝胶法制备TiO?纳米材料工艺参数优化．．．．．．．．．．．．．．35

2.2.3溶胶凝胶法制备TiO?纳米材料的结构表征．．．．．．．．．．．．．．．．40

2.3其他制备方法简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

2.3.1微波法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

2.3.2光催化法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

2.3.3低温合成法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

二氧化钛纳米材料的表面改性策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.1掺杂改性TiO?纳米材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.1.1金属离子掺杂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.1.2非金属离子掺杂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.1.3有机物掺杂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.2表面接枝改性TiO?纳米材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.2.1接枝有机分子．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

3.2.2接枝无机纳米粒子．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

3.3形貌调控改性TiO?纳米材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

3.3.1纳米棒/纳米线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

3.3.2纳米管/纳米壳．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

3.3.3多孔结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

3.4晶相调控改性TiO?纳米材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

3.4.1