2。3。6 比表面仪 8

3  掺杂Ag的TiO2的光催化性能 8

3。1  TiO2溶胶在紫外光灯照射下的降解性能 8

3。2  TiO2溶胶在太阳光下的降解性能 9

3。3 TiO2薄膜在太阳光下的吸收光谱 10

4  掺杂银的TiO2的结构表征 11From+优|尔-论_文W网wWw.YouErw.com 加QQ752018.766

4。1  X射线衍射分析薄膜与粉末的组成 11

4。1。1 TiO2粉末的XRD表征 11

4。1。2 TiO2薄膜的XRD表征 13

4。2  DSC热分析表征粉末物理性质 14

4。2。1 DSC热分析的基本原理 14

4。2。2 TiO2粉末DSC表征 14

4。3 原子力显微镜表征表面形貌 15

4。4 测量薄膜在紫外光灯照射下的润湿角变化 16

4。5 测量TiO2粉末的比表面 17

结  论 20

致  谢 21

参 考 文 献 22

1  引言

随着人类在工业生产方面的不断发展，水污染问题也日益严重，现如今人们在享受工业生产所带来的便利的同时也开始关心人们赖以生存的环境，对环境保护给予了越来越多的关注和投入。所以，研究出一种能够净化水资源，分解有机物的物质具有一定的现实意义。TiO2是一种在光催化领域和光电转化领域运用十分广泛的半导体材料，但是它自身也存在着一定的局限性，首先，它的禁带宽度为3。2eV，只能被太阳光中的波长较短的紫外光激发，而紫外光能量在太阳光谱中仅占很少一部分，所以太阳能的利用率很低。其次，它经光照产生的电子和空穴易复合，从而导致了它的量子利用率低，所以说需要从这两方面着手来提高TiO2的光催化效率。源-于,优+尔^论=文.网wwW.yOueRw.com 原文+QQ752.018766

1。1  TiO2的概述

1。1。1  TiO2光催化反应的机理

TiO2是一种n型半导体材料，因此可以用半导体的能带理论阐释其光催化机理。如图1。1所示，由于金属中自由电子的能级是量子化的，半导体化合物纳米粒子的电子费米能级是分立的。在其导带和价带之间有一个禁带宽度(E)，TiO2的禁带宽度为3。2eV。当该半导体受到光照时，能使半导体材料的电子从价带被激发到导带，在价带上留下正电荷空穴，从而引发电子分离，如若导带电子和价带空穴再结合或发生氧化还原反应，又被称为界面的电荷转移，即光线照射半导体化合物时，光波能量需满足式(1)、(2)的光量子才能发挥作用[1]。 

E=h*c/λ≥Eg        (1)

λ≤h*c/Eg=1240。8/Eg    (2)

满足式(1)、(2)的光波照射到TiO2时，如果发生氧化还原反应，电子将氧气还原成超氧自由基，空穴将水分子还原成羟基自由基，这些自由基可以与有机物发生反应，最终分解有机物[2]。

掺入金属离子后可以改变TiO2的能带结构，一方面为TiO2提供了一个杂质能级，提高吸收光谱的波长范围，另一方面又阻碍了光生电子和空穴的复合，从而提高TiO2的利用率。