TiCl4和TiCl3共水解法制備金紅石相TiO2及光催化性能研究-開(kāi)題報(bào)告和中期報(bào)告

1、曲阜師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）幵題報(bào)告畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 回tier,和門(mén)口3共水解法制備金紅石相tio2及光催化性能研究題目類型實(shí)驗(yàn)題目來(lái)源指導(dǎo)教師擬定院（系）化學(xué)與化工學(xué)院專業(yè)化學(xué)指導(dǎo)教師顏廷江職稱副教授姓名王美燕年級(jí)2011 級(jí)學(xué)號(hào) 2011412907一、立題依據(jù)（國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展或選題背景、研究意義等）自從在一十世紀(jì)初，人們開(kāi)始大量的研究門(mén)02材料，并使得tio:的應(yīng)用領(lǐng)域拓展到光電、 光催化和傳感等更多的高科技領(lǐng)域。這些應(yīng)用領(lǐng)域大致可分為“能源”和“環(huán)境”兩個(gè)部 分，而這正是當(dāng)前最需要關(guān)注的領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域的應(yīng)用很多時(shí)候不僅依賴于ti02材料本 身的性質(zhì)，還依賴于對(duì)tio。材料的各

2、種修飾以及tio。與外界的各種相互作用。最近幾十年里，納米材料和納米技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。當(dāng)材料的尺寸降低到納米級(jí)別 時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)出很多新的物理和化學(xué)性能。tio2材料的比表面積會(huì)隨著尺寸的減小迅速的變大， 而其與外界物質(zhì)的反應(yīng)基本都發(fā)生在表面。因此納米級(jí)的tio2會(huì)表現(xiàn)出遠(yuǎn)優(yōu)異于傳統(tǒng)塊體材 料的光催化等性能。作為最有應(yīng)用前途的光催化材料，納米tio：在幫助解決當(dāng)前日益嚴(yán)峻的 環(huán)境污染問(wèn)題（光催化降解污染物）和緩解能源短缺危機(jī)（光電轉(zhuǎn)化和光解水）屮被寄予了極 大的期望。tich維持最佳濃度2.3mol/l ,反應(yīng)溫度160°c時(shí)所得的晶體催化性能最好、形貌大小 均勻。我們想在此基礎(chǔ)上通

3、過(guò)改變反應(yīng)條件或添加其他物質(zhì)對(duì)晶體性能的影響因素進(jìn)一步探 究。6進(jìn)行根據(jù)閱讀大量類似文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)ticl冰解反應(yīng)制備tiom有很多優(yōu)點(diǎn).ticu 的濃度會(huì)改變tio:顆粒的大小及形貌，在較低濃度時(shí)（lmol/l）得到片狀或針狀金紅石型 晶體，在較高濃度時(shí)olmol/l）得到微球狀金紅石相晶體;而且ticl3 （15%-20%）中hc1濃 度非常大，可以抑制ticu水解，使得的反應(yīng)在室溫下就可進(jìn)行。反應(yīng)條件與ticl、:水解相比 易控制。ticl、的存在不僅可以直接氧化成金紅石型的tio2,而亂生成的晶種也可以促進(jìn)ticl4 的水解，所以根據(jù)這必文獻(xiàn)，我們?cè)趖icb維持最桂濃度2. 3mol/

4、l ,反應(yīng)溫度160'c的基礎(chǔ) 上先加入tich,再滴加tich通過(guò)改變tich濃度，來(lái)對(duì)產(chǎn)物性能進(jìn)行研宄。9二、研究的主要內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，采用水熱法，利用tich和ticl3共水解來(lái)制備金紅石相tio2 粉體，該實(shí)驗(yàn)在ticl4制備ti02的文獻(xiàn)基礎(chǔ)上維持原有試驗(yàn)ticl4濃度2.3mol/l、反應(yīng)溫 度為160°c最佳反應(yīng)條件，通過(guò)改變ticlr溶液濃度可以得到不同球狀顆粒，采用x射線衍 射儀（xkd）、掃描電子顯微鏡（sem）、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（uv-vis）等對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和 光催化性質(zhì)表征。三、研究方案（思路）1、查閱文獻(xiàn)，整理思路。2、ti

5、02光催化劑制備。4、結(jié)果表征與分析5、結(jié)論四、論文進(jìn)度安排第1周：檢索文獻(xiàn)、準(zhǔn)備藥品及儀器、掌握儀器的使用方法并撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。 第2-6周：在老師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。第7周： 撰寫(xiě)中期檢查報(bào)告。第8-10周：完成實(shí)驗(yàn)。第11周：向老師匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫(xiě)論文，完成后交與老師審核。第12周：修改畢業(yè)論文，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。五、主要參考文獻(xiàn)1 張青紅，高濂，郭景坤，四鉍化鈦水解法制備納米超細(xì)粉體j.無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào)，2000,15 (1)： 29-462 唐玉朝，李薇，胡春，ti02形態(tài)結(jié)構(gòu)等光催化活性關(guān)系的研究j.化學(xué)進(jìn)展，2003., 15 (5)： 379-3843 尚靜，徐自力，杜饒國(guó)，李靜敏，t

6、i02納米粒子的結(jié)構(gòu)。表面特性及光催化性能研宄j. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào)，2001,16 (6)： 1211-12164 余家國(guó)，趙修建，溶膠-凝膠工藝制備tior薄膜的表而組成和價(jià)態(tài)研究j.分子催化， 1999, 13 (5)： 334-3375 張青紅，高濂，郭景坤.四氯化鈦水解法制備二氧化鈦納米晶的影響因素j.無(wú)機(jī)材料學(xué) 報(bào)，2000, 15(6):992-998.l6jwanbiao hu, liping li, wen mi ng tong, guangshe li,supersaturated spontaneous nucleation to tio2 microspheres:synt

7、hesis and giant dielectric performance chem. commun. 2010, 46， 3113-3115.7 張青紅，高濂，郭景坤.叫氯化欽水解法制備納米氧化欽超細(xì)粉體jl無(wú)機(jī)材料學(xué) 報(bào)，2000, 15(1):21-25.8 孫愛(ài)華，郭鵬舉，李志祥,陳林，楊曄，李勇，崔平.tich水解法制備納米tio2粉體j.過(guò)程 工程學(xué)報(bào)，2006,6(72): 280-2849 孫靜，高濂，張青紅.tich、ticli共水解制備金紅石相氧化鈦粉體j.無(wú)機(jī)材料學(xué) 報(bào)，2003, 18(5).110 ollis df，pelizzetti e, serpone n p

8、hotocatalyzed destruction of water en viron contaminants.sci.technol, 1991 25: 1523.11 . moritz t, reiss j, diesner k, su d, chemseddine a nanostructured crystalline tic)2 through growth control and stabilization of intermediate structural building units. j. phys.chem.1997, b 101: 805212 sun j，gao l

9、, zhang qs synthesizing and comparing the photocatalytic properties of high surface area rutile and anatase titania nanoparticles. j. am. ceram 86: soc. 2003,1677.六、指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師簽名:七、院（系）審核意見(jiàn)負(fù)責(zé)人簽名（院系公章）： 年 月 口曲阜師范大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查表畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題fi: tich和ticl3共水解法制備金紅石相ti02及光催化性能研宂學(xué)生姓名王美燕學(xué)號(hào)2011412907院系化學(xué)與化工學(xué)院指導(dǎo)教師顏廷江教師職稱副教授專業(yè)化學(xué)計(jì)劃完成時(shí)間：于第二學(xué)期第十周前完成