论文微量PVA衍生物改性纳米二氧化钛可见光催化性能是关于本文可作为二氧化钛方面的大学硕士与本科毕业论文二氧化钛会堵塞毛孔吗论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
摘 要：为研究纳米复合材料的可见光催化活性和催化稳定性,用简易方法制备了具有共轭结构的聚乙烯醇衍生物（DPVA）改性的TiO2基可见光催化剂,采用X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见漫反射光谱（DRS）和X射线光电子能谱（XPS）等对DPVA/TiO2纳米复合材料进行了系统的分析和表征.以罗丹明B为模型污染物,通过跟踪该类纳米复合材料存在条件下罗丹明B的可见光降解反应,考察可见光催化活性和稳定性.结果表明：微量的共轭聚合物DPVA附着在纳米TiO2表面,没有影响其晶型和晶粒尺寸,但显著提高了纳米复合材料的可见光吸收能力和可见光催化活性；当PVA和TiO2的质量比为1∶200时,复合微粒表现出最好的可见光催化活性；该类纳米复合材料具有较好的可见光催化稳定性；在该类可见光催化降解罗丹明B的反应体系中,催化活性中心主要为纳米复合材料内的光生空穴.
关键词：催化化学；光催化剂；聚乙烯醇；二氧化钛；共轭聚合物；可见光催化
中图分类号：O649.4文献标志码：A
Abstract：In order to study the visiblelight photocatalytic activity and catalysis stability of nanocomposites, a TiO2based visiblelight photocatalyst is prepared by surfacemodification of TiO2 nanoparticles using trace conjugated derivatives from polyvinyl alcohol （DPVA） via a facile method. The obtained DPVA/TiO2 nanocomposites are characterized by Xray diffraction （XRD）, Fourier transform infrared Spectra （FTIR）, scanning electron microscopy （SEM）, UVvis diffuse reflection spectroscopy （DRS）, and Xray photoelectron spectroscopy （XPS）. With Rhodamine B （RhB） as a model pollutant, the visiblelight photocatalytic activity and stability of DPVA/TiO2 nanocomposites are investigated by evaluating the RhB decomposition under visible light irradiation. The results reveal that the trace conjugated polymers on the TiO2 surface doesn’t change the crystalline and crystal size of TiO2 nanoparticles, but significantly enhances their visiblelight absorbance and visiblelight photocatalytic activity. The nanocomposite with the PVA and TiO2 mass ratio of 1∶200 exhibits the highest visiblelight photocatalytic activity. The investigated nanocomposites exhibit well visiblelight photoctatalytic stability. The photogenerated holes are thought as the main active species for the RhB photodegradation in the presence of the DPVA/TiO2 nanocomposites.
Keywords：catalytic chemistry； photocatalyst； polyvinyl alcohol； TiO2； conjugated polymer； visiblelight photocatalysis
制备具有高量子效率和催化性能的光催化剂是材料研究领域的主要内容之一.在过去数十年里,许多无机材料,如氧化物[15]、硫化物[68]和氮氧化物[910]等,作为光催化剂已经被应用于紫外或可见光照射下的制氢和环境净化.1972年,FUJISHIMA等[11]首次发现TiO2能在紫外光照射下分解水制氢,从此半导体光催化剂引起国内外科学家的广泛关注[1214].然而,TiO2较大的禁带宽度（3.2 eV）使其只能利用太阳光中仅占4%的紫外光部分,不能充分利用可见光；另外,TiO2内光生电子/空穴容易复合,导致其光催化效率较低,这些缺点限制了光催化剂TiO2的实际应用.
共轭聚合物具有强的供电子和优良的空穴传输性能.共轭聚合物和半导体（如TiO2[15],CdS[1617],Ag O4[18]等）复合,既可使复合材料的光谱响应范围拓宽到可见光区,又能提高半导体光催化剂内光生电子/空穴的分离效率,从而使共轭聚合物和半导体的复合材料表现出优良的可见光催化剂性能[1921].至今,用于制备这类可见光催化剂的共轭聚合物主要为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等,但聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩不仅价格昂贵,而且加工性较差,这些缺点限制了共轭聚合物/半导体复合材料作为光催化剂的实际应用.因此,采用价格低廉、容易加工的普通聚合物制备高效可见光催化剂是目前重要的研究方向.
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参考文献：
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