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基本信息

項(xiàng)目名稱：
熱處理工藝對(duì)多孔TiO2薄膜性能的影響
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
本文以十八胺為模板劑，采用/溶膠-凝膠法在玻璃基體上制備了多孔TiO2薄膜，研究了熱處理工藝對(duì)薄膜理化性質(zhì)及光催化性能的影響。隨煅燒溫度和煅燒時(shí)間的增加，TiO2薄膜表面逐漸形成清晰的孔結(jié)構(gòu)，晶粒尺寸增大。薄膜的UV-Vis透射率隨煅燒溫度的升高呈下降趨勢(shì)，隨煅燒時(shí)間的延長(zhǎng)先下降而后又上升。隨煅燒溫度升高薄膜的光催化活性增加，在500 ℃煅燒2 h制備的薄膜具有最佳的光催化活性。
詳細(xì)介紹：
本文以十八胺為模板劑，采用/溶膠-凝膠法在玻璃基體上制備了多孔TiO2薄膜，研究了熱處理工藝對(duì)薄膜理化性質(zhì)及光催化性能的影響。隨煅燒溫度和煅燒時(shí)間的增加，TiO2薄膜表面逐漸形成清晰的孔結(jié)構(gòu)，晶粒尺寸增大。薄膜由銳鈦礦型TiO2組成，Ti以Ti4+的形式存在。文中制備的TiO2薄膜厚度在200 nm左右，薄膜的UV-Vis透射率隨煅燒溫度的升高呈下降趨勢(shì)，隨煅燒時(shí)間的延長(zhǎng)先下降而后又上升。TiO2粉體樣品的孔徑在介孔范圍，并且隨煅燒溫度和煅燒時(shí)間的增加而增大，在500 ℃煅燒2 h制備的樣品累計(jì)孔體積最大。多孔TiO2薄膜光催化降解甲基橙結(jié)果表明，隨煅燒溫度升高薄膜的光催化活性增加，在500 ℃煅燒2 h制備的薄膜具有最佳的光催化活性。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

多孔TiO2薄膜因其發(fā)達(dá)的孔道結(jié)構(gòu)而具有較高的比表面積，增加了污染物分子與催化劑接觸的面積，具有較高的光催化活性。本文以十八胺為模板劑，采用溶膠-凝膠法在玻璃基體上制備多孔TiO2薄膜，研究熱處理工藝對(duì)薄膜理化性質(zhì)及光催化性能的影響。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

多孔TiO2薄膜的合成及其光催化性能的研究備受關(guān)注，以十八胺作為模板劑的研究大多集中在制備多孔粉體材料領(lǐng)域。以十八胺作為模板劑，采用溶膠-凝膠方法進(jìn)行多孔TiO2薄膜制備的研究還未曾見過報(bào)導(dǎo)。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

光催化污染物凈化技術(shù)是一種有巨大應(yīng)用前景的實(shí)用性技術(shù)。制備新型光催化材料及將其應(yīng)用于光催化污染物降解過程，將有助于推動(dòng)該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，具有重要的理論和實(shí)際意義。

學(xué)術(shù)論文摘要

本文以十八胺為模板劑，采用/溶膠-凝膠法在玻璃基體上制備了多孔TiO2薄膜，研究了熱處理工藝對(duì)薄膜理化性質(zhì)及光催化性能的影響。隨煅燒溫度和煅燒時(shí)間的增加，TiO2薄膜表面逐漸形成清晰的孔結(jié)構(gòu)，晶粒尺寸增大。薄膜由銳鈦礦型TiO2組成，Ti以Ti4+的形式存在。文中制備的TiO2薄膜厚度在200 nm左右，薄膜的UV-Vis透射率隨煅燒溫度的升高呈下降趨勢(shì)，隨煅燒時(shí)間的延長(zhǎng)先下降而后又上升。TiO2粉體樣品的孔徑在介孔范圍，并且隨煅燒溫度和煅燒時(shí)間的增加而增大。在500 ℃煅燒2 h制備的樣品累計(jì)孔體積最大，薄膜具有最佳的光催化降解甲基橙活性。

獲獎(jiǎng)情況

無。

鑒定結(jié)果

無。

參考文獻(xiàn)

[1] Appl Catal B, 2009, 86:1-7. [2] Appl Catal B, 2008, 83:24-29. [3] Appl Surf Sci, 2008, 255:3137-3140. [4] Physica E, 2009, (42): 176-181. [5] J Phy Chem, 2005, 109:4947-4952.

同類課題研究水平概述

多孔TiO2薄膜因其發(fā)達(dá)的孔道結(jié)構(gòu)而具有較高的比表面積，增加了污染物分子與催化劑接觸的面積，具有較高的光催化活性。多孔TiO2薄膜的合成及其光催化性能的研究備受關(guān)注。表面活性劑模板法是制備多孔材料的常見方法，如采用烷基溴化物、聚乙二醇、長(zhǎng)鏈胺以及嵌段聚合物等表面活性劑為模板通過溶膠-凝膠的方法合成多孔材料。 以十八胺作為模板劑的研究大多集中在制備多孔粉體材料領(lǐng)域。Liu等采用微波輔助水熱法，以十八胺作為軟模板，制備了多孔TiO2粉體。高曉慧等以硫酸鈰為鈰源、十八胺為模板，在水熱條件下合成了介孔磷酸鈰粉體。曹潔明等通過非氧化物溶膠-凝膠過程以乙腈為溶劑、十八胺為模板劑合成了氮化硅基粉體材料。Ning等采用溶膠凝膠法以十八胺和乙二酸二癸脂為模板劑制備了納米孔ZnO。以十八胺作為模板劑，采用溶膠-凝膠方法進(jìn)行多孔TiO2薄膜制備的研究還未曾見過報(bào)導(dǎo)。
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