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功能材料课程设计报告 设计题目：镍网负载TiO2光催化剂制备及其光催化活性研究 姓名：蔡志鸿 学号：200830750101 班级：200级材料化学1班 时间：2011年12月8日 二零一一年十二月 镍网负载TiO2光催化剂制备及其光催化活性研究 蔡志鸿 黄伟钊 (华南农业大学理学院应用化学系,广东 广州510642) 摘 要：　以钛酸正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法在泡沫镍网上制备了TiO2薄膜光催化剂. 利用FS,XRD,IR,UV等手段研究了薄膜的表面及结构特性. 在高压汞灯照射的反应体系中,利用甲基橙降解试验研究了泡沫镍网负载TiO2薄膜的光催化特性,考察了不同醇水比和负载次数对光催化效率的影响.将TiO2薄膜的结构特性与其光催化活性进行了关联.结果表明,醇水比为12.5:1, 提拉3次可制得具有多孔结构和结晶完好的锐钛矿型TiO2薄膜,并具有最佳的光催化活性. 关键词：光催化； 泡沫镍网； 二氧化钛；甲基橙 Study on preparation of TiO2 photocatalysts loaded on nickel nets and their photocatalytic activity CAI Zhi-hong, HUANG Wei-zhao, HUANG Ming-xin, ZHOU Ying-yi, LU Gui-lin (Department of Applied Chemistry，College of Sciences, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract: With butyl acetate titanate as raw material, TiO2 films loaded on foam nickel (TiO2-Ni) were prepared by sol-gel method. The surface and the structural characteristics were investigated using XRD, IR, FS and UV. The photocatalytic activities of TiO2-Ni were investigated by the degradation of methyl orange. The effect of preparation factors, such as ratio of alcohol to water and dipping times, was examined on the catalytic properties of TiO2-Ni. The results show that TiO2-Ni prepared with ratio of alcohol to water 12.5:1 and dipping 3 times, which had the pore structure and anatase phase TiO2, had the best photocatalytic activity. Key words: Photocatalytic; Nickel nets; Titanium dioxide; Methyl orange light catalyzing; Characterization 1 前 言 TiO2作为光催化型环境净化催化剂具有活性高、安全、应用范围广和无污染等优点，是最具有开发前途的绿色环保型催化剂之一[1~3]。TiO2粉末的固定化(负载) 一直是实际应用中的技术关键，利用各种载体和开发不同负载制备技术对负载型TiO2粉末[4 ]和薄膜[5 ]光催化剂的规模化生产和应用十分重要。目前国内外对TiO2 薄膜光催化剂进行了很多研究，但大都局限于薄膜催化剂的晶相结构[6～9 ]。泡沫镍网是“多孔金属”家庭中的后起之秀，是经过高科技深加工，将金属镍制成泡沫海绵状，具有最佳三维全贯通网孔结构。镍骨架中空并以冶金状态彼此交连，孔隙度高达 96-98，体密度仅为镍的五十分之一，比表面积极大，仍保持镍的良好理化性质，因而全新结构的优异特性使之成为功能型新材料，具有较为宽阔的应用领域。本文以钛酸正丁酯为原料，利用溶胶凝胶法，在泡沫镍网（以下简称镍网）上制备了TiO2薄膜（简写为TiO2/Ni），由于镍网和TiO2的界面扩散使薄膜能够紧密结合，利用镍网可以在一定程度上加大光催化剂的有效比表面积和降低气阻。利用FS,XRD,IR,UV等技术研究了薄膜的表面及结构特性，并用甲基橙溶液的光催化脱色反应研究了