鈷摻雜二氧化鈦納米管的制備及光催化性能研究畢業(yè)論文

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1、吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文鈷摻雜二氧化鈦納米管的制備及光催化性能研究摘要隨著人類生活的進(jìn)步，環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重，TiO2光催化技術(shù)在環(huán)保、化工、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域都發(fā)揮重要的作用。本論文研究的主要內(nèi)容是：一、利用共沉淀法和水熱煅燒法制備出TiO2納米管，通過單因素實驗和正交試驗研究水熱反應(yīng)溫度、水熱反應(yīng)時間、煅燒溫度、煅燒時間對TiO2光催化率的影響，從而確定最佳工藝參數(shù)。二、利用前面所得到的最佳反應(yīng)條件制備金屬鈷離子摻雜量不同的二氧化鈦，對所得到的樣品通過X射線衍射（XRD）和透射電鏡（TEM）分析樣品的晶體結(jié)構(gòu)和形貌，通過EDS對樣品進(jìn)行形貌分析。以亞甲基藍(lán)作為目

2、標(biāo)降解物研究不同鈷離子摻雜量的樣品光催化率趨勢，從而得到鈷離子最佳摻雜量，使該樣品對亞甲基藍(lán)的降解率最高。實驗結(jié)果表明：當(dāng)水熱反應(yīng)溫度、水熱反應(yīng)時間、煅燒溫度、煅燒時間分別為時，所得到的TiO2催化率最高，為；當(dāng)鈷離子摻雜量為0.5%和1.3%時，所得到的Co-TiO2催化率最高，為97.2%。XRD結(jié)果表明最佳工藝參數(shù)下制備出的鈦氧化物為銳鈦礦相。TEM結(jié)果表明，最佳工藝參數(shù)下制備出的鈦氧化物為納米管結(jié)構(gòu)，管長為30-70nm,管徑為15nm左右。EDS分析表明鈷離子摻雜在二氧化鈦晶格中。關(guān)鍵詞：鈷摻雜、二氧化鈦、亞甲基藍(lán)、光催化率-22-吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文P

3、reparationandPhotocatalyticPerformanceResearchofCo-dopedTiO2nanotubesABSTRACTWiththeprogressofpeople‘slives,environmentalpollutionhasbecomeincreasinglysevere.TiO2photocatalytictechnologyhaveplayedanimportantroleintheenvironment,chemicalindustry,medicine,foodandotherfields.Themainconte

4、ntsofthisessayare:1.Firstofall,preparetheTiO2nanotubesbyco-precipitationmethodandhydrothermalcalcination.Then,determinethebestprocessparameterswiththemethodofstudyingthehydrothermaltemperature,thehydrothermalreactiontime,thecalcinationtemperatureandtheimpactsofcalcinationtimeontheTiO2

5、photocatalyticratebysinglefactorexperimentandorthogonalexperiment.2.Firstly,takeadvantageofthebestprocessparameterspreviouslyreceivedtopreparethetitaniumdioxidewithdifferentmixedamountsofcobaltmetalion,andthenanalyzethecrystalstructureandmorphologyofthesamplebyX-raydiffraction(XRD)and

6、transmissionelectronmicroscopy(TEM),aswellasanalyzethemorphologyofthesamplebyEDS.Finally,usethemethyleneblueastargetdegradationtostudyphotocatalyticratetrendofthesampleswithdifferentmixedamountsofcobaltion,sothatreceivethebestmixedamountofcobaltion,whichcanmakethedegradationrateofmeth

7、ylenebluebythesampleishighest.Theresultsshowthat:whenthehydrothermalreactiontemperature,hydrothermalreactiontime,calcinationtemperatureandcalcinationtimeare(),wecangetthehighestcatalyticrateofTiO2,whichis();whenthemixedamountofcobaltionis0.5%or1.3%,wecangetthehighestcatalyticrateofCo-

8、TiO2,