1、河南科技學院河南科技學院20142014 屆論文答辯屆論文答辯論文題目 ：Bmim NO3離子液體中制備TiO2光催化劑及其光催化活性 答答 辯辯 人：高珍琪人：高珍琪 班班 級：化工級：化工103103班班 指導老師：王新生指導老師：王新生河南科技學院新科學院提綱 選題的背景及意義 實驗內容 實驗過程與樣品表征 結果分析河南科技學院新科學院一、選題的背景及意義1、背景背景 隨著工業發展，環境污染問題已經成為人們日益關注的問題。為有效解決污水廢水造成的污染，世界各國的研究人員都在積極探索新的途徑。常用的化學水處理方法雖然一次處理污水好，但是重復使用次數低，而且容易中毒，有時還會造成二次污染，選

2、找新的方法已迫在眉睫。 2、研究意義研究意義 TiO2光催化技術處理污水具有能耗低操作簡便，反應條件溫和，可減少二次污染，環保適應范圍廣以及無毒等優點。具有極為誘人的前景 。河南科技學院新科學院二、實驗內容 本文以鈦酸四丁酯為原料，在離子液體BmimNO3、去離子水和無水乙醇所組成的混合溶劑中采用溶膠-凝膠法制備納米TiO2光催化劑。用甲基橙模擬污染物測定TiO2光催化劑的催化活性。河南科技學院新科學院三、實驗過程與樣品表征 取17.5ml的無水乙醇加入到250ml的燒杯中，在磁力攪拌器強烈攪拌下用分液漏斗向無水乙醇中逐滴滴加4.3ml的鈦酸四丁酯和一定量的BmimNO3 滴加完后繼續攪拌10

3、min。然后量取18ml的去離子水，用分液漏斗逐滴滴加到燒杯中，繼續劇烈攪拌1h，真空抽濾，用去離子水洗滌兩次得到白色溶膠，放入烘箱中干燥2h，用研缽研碎，然后放入馬弗爐中煅燒2h。即可得到TiO2光催化劑。河南科技學院新科學院(1)沒有添加離子液體的常規體系中制得沒有添加離子液體的常規體系中制得TiO2光催化劑光催化劑 ( 2)添加離子液體作反應介質添加離子液體作反應介質制得的制得的TiO2光催化劑光催化劑TiOTiO2 2光催化劑的表征光催化劑的表征河南科技學院新科學院經450焙燒處理，方法(2)已沒有離子液體 BmimNO3的特征峰出現，即高溫處理可以除去離子液體，而且該溫度下離子液體基

4、本除盡。圖2中( 5001 250) cm，1為Ti-O和Ti-O-Ti鍵的伸縮振動特征峰，3670 cm-1和1630 cm-1處的2個吸收峰，分別歸屬于TiO2表面結合水中OH鍵的伸縮振動和彎曲振動的特征峰， 1340 cm-1處出現的弱峰為Ti OH的特征吸收峰。方法(1) (2)，樣品在3400cm-1左右的強峰較強，說明樣品中含有的表面羥基依次增多。(1)沒有添加離子液體的常規體系中制得TiO2光催化劑 ( 2)添加離子液體作反應介質制得的TiO2光催化劑河南科技學院新科學院四：結果分析 河南科技學院新科學院 經過干燥后的TiO2 光催化劑1 1：產品產品河南科技學院新科學院經馬弗爐

5、煅燒2h得到的TiO2光催化劑2 ： 離子液體的用量對離子液體的用量對TiO2光催化劑的催化影響光催化劑的催化影響( 1 ) n( BmimNO3)：n( 鈦酸四丁酯) =1.5；( 2) n( Bmim NO3) ：n( 鈦酸四丁酯) =3.0； ( 3) n( Bmim NO3)：n( 鈦酸四丁酯) =4.5；（4) n( Bmim NO3) ：n( 鈦酸四丁酯) =0.75 ( 5) 不用離子液體作為反應介質的由圖可以看出離子液體與鈦酸丁酯的物質的量比在04.5范圍內，當離子液體與鈦酸丁酯物質的量比為1.5時制得的TiO2光催化劑的催化活性最高。 河南科技學院新科學院3 ： 焙燒溫度對焙燒溫度對TiO2光催化劑的催化影響光催化劑的催化影響圖1是添加離子液體在不同的溫度下焙燒制備出的TiO2光催化劑對甲基橙的降解率圖2是沒有添加離子液體在不同的溫度下焙燒制備出的TiO2光催化劑對甲基橙的降解率由圖可以看出最佳的焙燒溫度為450。河南科技學院新科學院4 ：干燥溫度對干燥溫度對TiO2光催化劑的催化影響光催化劑的催化影響本圖是添加離子液體制備的TiO2光催化劑在不同的干燥溫度下對甲基橙的降解率，由圖可以看出最佳的干燥溫度是80河南科技學院新科學院 5 ：總結 由實驗分析可知：在離子液體中制備的TiO2光催化劑的催化活性明顯高于不加