表面改性、分子印迹型TiO_2的制备及其性能

【摘要】TiO2光催化氧化降解作为一种新型、有效的绿色环保技术，在环保和能源领域有着广泛的应用前景。但是TiO2本身也存在局限性，如粒子易团聚、分散性差、光催化降解缺乏选择性等，因此，近年来研究光催化活性高、能选择性降解目标污染物的新型光催化剂广受关注。本文针对TiO2本身的应用局限，对其进行了有机改性和分子印迹。（1）采用溶胶-凝胶法制得纳米TiO2粉体，采用硅烷偶联剂KH-570（MPS）对其进行原位改性，并利用聚丙烯酰胺在改性TiO2粉体表面接枝聚合，制得PAM/MPS-TiO2纳米复合材料，通过表征分析表明：硅烷偶联剂成功地接枝在TiO2表面，改性后的微粒分散性提高，亲油性、光催化活性增强。（2）采用表面分子印迹法以自制TiO2的粉体为基质，以TNT为模板分子，制备出具有TNT空穴的分子印迹型TiO2光催化剂（MIP-TiO2），光催化剂呈微球状，粒径均匀，约为12μm；光催化剂对不同污染物的选择降解性实验结果显示，以丙烯酰胺为功能单体制备的光催化剂具有较高的吸附性，对模板分子具有很好的选择降解性，光照射2h其降解率可达80%；光催化降解模板分子相对于非印迹光催化剂的选择性系数可达1.72，显示出较好的选择性降解能力；在重复使用4次后，分子印迹型光催化剂MIP-TiO2的光降解率下降较小，具有良好的使用寿命。（3）采用液相沉积法以2,4,6-三硝基甲苯为模板分子制备了分子印迹型TiO2薄膜（MIF-TiO2），反应条件温和，MIF-TiO2对目标分子具有特异性识别能力。与NIF-TiO2相比，MIF-TiO2的降解反应速率提高了94.4%。与粉体MIP-TiO2光催化剂相比，合成的分子印迹型TiO2薄膜方便回收利用，2.5h内降解率达63.3%，具有很好的使用寿命。
【作者】张华；
【导师】李巧玲；
【作者基本信息】中北大学，无机化学，2014，硕士
【关键词】二氧化钛；丙烯酰胺；分子印迹；2,4,6-三硝基甲苯；

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