溶膠凝膠法及其應(yīng)用-.ppt

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1、提高光催化性能的黑色氫化二氧化鈦納米晶IncreasingSolarAbsorptionforPhotocatalysiswithBlackHydrogenatedTitaniumDioxideNanocrystals目錄文章結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析結(jié)論一、文章結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介首先文章在摘要以及引言部分介紹了二氧化鈦的主要用途——光催化以及對(duì)水的分解，并在介紹其功用時(shí)同時(shí)也提出制約其應(yīng)用的問(wèn)題，即對(duì)可見光的利用率不高。因此討論了對(duì)二氧化鈦改性的一些方法，并提出了作者自己不同的改性方式——?dú)浠浯?，文章在提出自己不同的改性方式之后，?duì)傳統(tǒng)與氫化做出了簡(jiǎn)單的對(duì)比。提出氫化的一些

2、優(yōu)勢(shì)，并具體介紹了氫化的具體實(shí)驗(yàn)方法文章在介紹了實(shí)驗(yàn)方法之后，通過(guò)HRTEM，XRD,Ramanspectrascopy對(duì)改性之后的二氧化鈦晶體的結(jié)構(gòu)做出了探討。并且對(duì)二氧化鈦的光催化性能以及產(chǎn)氫性能進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)探討最后文章通過(guò)xps，分光光度計(jì)以及數(shù)學(xué)模型對(duì)結(jié)論進(jìn)行了詳細(xì)的分析，很好的證實(shí)了其結(jié)論二、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程2.1納米二氧化鈦的制作本實(shí)驗(yàn)主要以TTIP（異丙醇鈦）、F127、H2O、C2H5OH、HCl為實(shí)驗(yàn)材料，按照摩爾比為TTIPF127HClH2OC2H5OH為1:0.005:0.5:15:40的比例配置前驅(qū)溶液。然后將配置好的前驅(qū)溶液在40攝氏度下

3、保溫24h，保溫之后再將溶液置于110攝氏度下蒸發(fā)24小時(shí)，使溶液沉淀出粉末。再將粉末在500攝氏度下熱處理6h，加熱與冷卻的速度均為0.3攝氏度每分鐘，由此制成未改性的納米二氧化鈦晶體在納米二氧化鈦制成之后，將其置于真空室中保存1h，然后將其放入氫氣分壓為20bar的高壓釜中，200攝氏度保持5天，從而達(dá)到對(duì)二氧化鈦的改性二、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程2.2改性二氧化鈦光催化性的實(shí)驗(yàn)方法在改性二氧化鈦的光催化實(shí)驗(yàn)中，主要以甲基藍(lán)為實(shí)驗(yàn)溶液，通過(guò)二氧化鈦對(duì)甲基藍(lán)的分解來(lái)表征二氧化鈦的光催化效果。具體實(shí)驗(yàn)方法為：將0.15mg改性后的二氧化鈦置于3.0ml的甲基藍(lán)溶液中，并以全光譜太陽(yáng)能發(fā)

4、光器作為光源照射實(shí)驗(yàn)樣品，并對(duì)未改性的二氧化鈦采取相同的試驗(yàn)方法，形成對(duì)比試驗(yàn)組。在對(duì)比試驗(yàn)的同時(shí)，對(duì)改性后的二氧化鈦采取8次循環(huán)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證其光催化性能的重復(fù)性能二、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程2.3光解水的實(shí)驗(yàn)過(guò)程將改性后的納米二氧化鈦置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為百分之六的pt板上，在全光譜太陽(yáng)能發(fā)生器的照射下，將其置于比例為1:1的水醇溶液之中。樣品測(cè)試將往復(fù)循環(huán)20天，每天樣品照射5h，在完成一次試驗(yàn)后，將樣品采取避光處理。在實(shí)驗(yàn)15天后，避光處理3天，然后再實(shí)驗(yàn)5天，測(cè)量每天的氫氣產(chǎn)量三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.1改性二氧化鈦的結(jié)構(gòu)分析在經(jīng)過(guò)改性后的二氧化鈦，首先從表觀顏色上發(fā)生了改變。在經(jīng)過(guò)xrd、

5、HRTEM、拉曼光譜的表征后表明，在經(jīng)過(guò)改性后的二氧化鈦，其晶型并未發(fā)生改變，依然為銳鈦型；而在高分辨率場(chǎng)發(fā)射電鏡下表明其晶粒表面產(chǎn)生了無(wú)序化也正是由于表面的無(wú)序化，使其產(chǎn)生了一系列的性能改變。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.1改性二氧化鈦的結(jié)構(gòu)分析三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.1改性二氧化鈦的結(jié)構(gòu)分析三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.2光催化以及光解水的分析三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.2光催化以及光解水的分析三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.3二氧化鈦的XPS與光譜分析通過(guò)對(duì)改性與未改性的二氧化鈦進(jìn)行紫外可見光譜分析可以發(fā)現(xiàn)未改性的二氧化鈦的禁帶寬度為3.3ev，而改性后的二氧化鈦的禁帶寬度1ev。表明改性后的二氧化鈦

6、增大了對(duì)于可見與紅外光的吸收，大大的增加了可見光的利用程度三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.3二氧化鈦的XPS與光譜分析與此同時(shí)，根據(jù)XPS的數(shù)據(jù)分析，對(duì)于改性與非改性的二氧化鈦而言，其價(jià)帶頂分別為-0.92ev與1.26ev，結(jié)合光譜分析可以得出二氧化鈦的價(jià)帶與導(dǎo)帶分布三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.3二氧化鈦的XPS與光譜分析三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.3二氧化鈦的XPS與光譜分析通過(guò)對(duì)樣品的光譜分析，可以發(fā)現(xiàn)二氧化鈦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定的改變，但對(duì)于氫原子的結(jié)合方式還沒(méi)有做出探討。對(duì)于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)還沒(méi)有一個(gè)顯微細(xì)致的分析，故對(duì)樣品進(jìn)行一定的數(shù)學(xué)模擬，結(jié)合xps數(shù)據(jù)，給出完善的分析三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

7、3.3二氧化鈦的XPS與光譜分析謝謝！！