● 摘要
无机材料的结构和形态直接影响着它的物理和化学性质,因此制备过程中对产物尺寸和形状的控制,对所期望得到的性质起着关键性的作用。二氧化钛是一种很重要的无机材料,由于它在光催化剂,电池和选择吸收等方面的应用,引起了各界的广泛关注。用其他氧化物半导体修饰TiO2或掺杂金属离子可以提高其催化性能和光电性能。用ZrO2修饰TiO2形成的TiO2/ZrO2合成物比单纯的TiO2催化降解有机污染物的能力大大提高。除了TiO2/ZrO2合成物,Ti1-xZrxO2(部分TiO2晶格中的Ti4+离子被Zr4+代替形成的掺杂物)在氧化丙酮方面比单纯的TiO2显示出更强的光催化性性能。由于具有更多的晶格缺陷,纳米结构的Ti1-xZrxO2降解罗丹明B溶液的光催化活性比纯TiO2高得多。如果能够制得Ti1-xZrxO2和ZrO2的复合物,无疑性能会得到大大改善。本文以钛酸四丁酯(Ti(OR)4)和氧氯化锆ZrOCl2为原料,通过与溶胶-凝胶法和共沉淀法相联合,然后用水热合成法制得了形貌新颖的异相复合物Ti1-xZrxO2/ZrO2和掺杂锆的二氧化钛纳米带。对所得产物进行了XRD,SEM,EDX,TEM,ICP-MS和BET等一系列的测试。并对产物的亲疏水性和可见光催化活性进行了研究。研究表明,异相复合物Ti1-xZrxO2/ZrO2具有超亲水性和高催化活性。XRD分析表明,Zr4+掺杂到了TiO2的晶格中。用水热法合成出了共掺杂Zr和Co的TiO2纳米带,测试结果表明产物具有室温铁磁性。
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