论文摘要
纳米二氧化钛材料的制备及其性能研究是纳米材料研究的重要组成部分之一。本论文以钛酸四丁酯为原料,分别以聚丙烯酸（PAA）和聚丙烯酰胺（PAM）为表面修饰剂,采用水热法制备了一系列的PAA/TiO2和PAM/TiO2催化剂。通过XRD、TEM、BET、FT-IR、SPS、TG等技术对所制备的样品进行表征。研究了不同酸度及聚合物加入量对二氧化钛晶型结构的影响,并初步探讨了不同条件下二氧化钛纳米晶的生长机制。分别以罗丹明B、活性艳红X3B和苯酚溶液作为目标降解物,评价了聚合物表面修饰的二氧化钛的光催化活性。同时,探讨了反应过程中体系的酸度、聚合物的含量、水热温度和水热时间等因素对其光催化活性的影响。实验结果表明,在PAA存在的条件下TiO2主要以锐钛矿相为主,即使是在强酸性条件下也不例外,其机理可能是由氢键作用引起的。红外结果表明,PAM修饰的纳米TiO2的可能机制是由TiO2表面羟基与PAM中的酰胺基之间氢键作用的结果。与传统方法制备的纯TiO2相比,我们所制备的PAA/TiO2和PAM/TiO2材料具有更大的比表面积和均匀超细的粒径。表面光电压结果表明,聚合物中的官能团能够充当捕获阱捕获光生载流子,有效的抑制了光催化过程中光生电子—空穴对的复合,提高了光催化活性。当PAA和PAM的质量百分比分别为6.0%和6.7%时,所制得的催化剂具有最好的光催化活性。
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中文摘要Abstract第1章 绪论1.1 前言1.2 纳米复合材料概述1.2.1 纳米复合材料的合成设计1.2.2 纳米复合材料的性能及其应用2 纳米复合材料的制备及其性能'>1.3 有机－TiO2纳米复合材料的制备及其性能2 材料的制备方法'>1.3.1 纳米TiO2材料的制备方法2 纳米复合材料的性能及应用'>1.3.2 有机－TiO2纳米复合材料的性能及应用1.4 纳米二氧化钛的表面改性2 的表面改性方法'>1.4.1 纳米TiO2的表面改性方法1.4.2 研究进展及存在的问题2 光催化的反应机理及研究现状'>1.5 纳米TiO2光催化的反应机理及研究现状1.5.1 二氧化钛光催化机理1.5.2 二氧化钛光催化剂的研究现状2 材料的应用'>1.6 纳米TiO2材料的应用1.6.1 光催化性质的应用1.6.2 紫外屏蔽特性和可见光透明性的应用1.7 本论文的主要研究内容1.8 课题来源第2章 实验材料和表征方法2.1 实验试剂和仪器2.1.1 实验试剂2.1.2 实验仪器及设备2.2 材料表征2.3 性能测试2.3.1 光催化反应体系2.3.2 表面光电压谱简介2的结构及性能研究'>第3章 聚丙烯酸修饰纳米TiO2的结构及性能研究3.1 引言2 的制备方法'>3.2 PAA 修饰纳米TiO2的制备方法2 的结构表征'>3.3 PAA 修饰纳米TiO2的结构表征3.3.1 比表面积（Brunauer-Emmett-Teller）的测定3.3.2 红外谱图分析（FT-IR）表征3.3.3 X 射线衍射（XRD）表征3.3.4 透射电子显微镜（TEM）的形貌和结构分析2 的形成机理研究'>3.4 聚丙烯酸修饰纳米TiO2的形成机理研究2 同质变体的结晶学分析'>3.4.1 纳米TiO2同质变体的结晶学分析2 的可能机理'>3.4.2 PAA 修饰纳米TiO2的可能机理2 的热分析'>3.5 PAA 修饰的纳米TiO2的热分析3.6 光催化性能研究3.6.1 表面光电压谱（SPS）分析3.6.2 光催化性能评价3.6.3 催化剂稳定性研究3.6.4 其他污染物的光降解研究3.7 本章小结2的结构及性能研究'>第4章 聚丙烯酰胺修饰纳米TiO2的结构及性能研究4.1 聚丙烯酰胺简介4.1.1 聚丙烯酰胺的性质4.1.2 聚丙烯酰胺的用途4.1.3 聚丙烯酰胺的分类2 的制备'>4.2 PAM 修饰纳米TiO2的制备2 的结构表征'>4.3 PAM 修饰纳米TiO2的结构表征2 晶相形成的影响'>4.3.1 PAM 对纳米TiO2晶相形成的影响4.3.2 透射电子显微镜（TEM）的形貌和结构分析4.3.3 红外谱图（FT-IR）分析2 的热重分析'>4.3.4 PAM 修饰纳米TiO2的热重分析2 的可能机理'>4.4 PAM 修饰纳米TiO2的可能机理4.5 光催化性能研究4.5.1 表面光电压谱（SPS）分析4.5.2 光催化性能评价4.5.3 催化剂稳定性研究4.6 本章小结结论参考文献致谢
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