SiO2-TiO2复合材料合成和吸附性能初步研究开题报告
2020-04-29 19:55:37
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1.1引言 现代工业化的快速发展,一方面带来的是经济的飞速发展和生活的安逸,另一方面也带来了环境的污染,工业废水,汽车尾气,生活垃圾,有害化学品等等污染源让环境变得越来越糟糕,同时能源的限度和较低的利用率也使得能源方面也存在问题,解决环境污染和能源利用率成为了世界各国关注的焦点,当前有很多治理污染的方法,光催化法因其绿色环保和可重复利用得以广泛应用,纳米tio2就是光催化法的绝佳材料,在污染治理和能源利用方面展现了良好的优势[1],例如印染工业中大量废水污染物随意排放到河流湖泊中,对环境造成很大危害,人们想出很多应对的方法,包括化学沉淀法,萃取法,絮凝法,多孔复合材料吸附法和膜分离法等,而具有使用方便,可操作性强,去除效果明显等优点的多孔复合材料吸附法得以被广泛应用于废水处理。
1.2 复合材料的概述和应用 1.2.1 sio2-tio2复合材料的简介及特性 二氧化钛是一种重要的无机功能材料,具有压敏,气敏,吸附和光催化等功能,纳米tio2具有化学性质稳定,分散性能好,表面原子活性高,比表面积大,吸附能力强,粒径小,来源广,清洁无毒,热导性好等优点[12][15],被广泛应用于光催化,半导体,离子吸附和染料降解等领域。
二氧化钛主要有锐钛矿和金红石两种晶型结构,其中只有锐钛矿型结构的二氧化钛具有良好的光催化活性,尤其是当颗粒尺寸到达纳米级别,呈现出特殊的催化活性,在环境污染治理和能源利用方面具有广阔应用前景[12],纳米二氧化钛随着粒径的减小,表面积,表面原子数,表面能和表面结合能都迅速增大,由于tio2表面原子周围缺少相邻的原子,具有不饱和性,因而较易于其他原子相结合而稳定下来,具有很好的化学活性,也对许多金属离子具有很强的吸附能力,同样是痕量元素较为理想的分离富集材料[15]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
针对日益严重的环境污染和能源问题,急需一种绿色清洁高效的光催化降解材料的出现,掺杂了sio2的tio2材料正是一种比表面积大,表面活性好,来源广泛的新型纳米材料。
课题主要的研究内容如下: (1)以正硅酸四乙酯和有机钛源为原料,制备sio2-tio2复合材料。
(2)利用x射线衍射等表面测试手段研究其表面性能。