1、武漢理工大學(xué)博士學(xué)位論文高嶺石基納米TiO復(fù)合光催化材料研究姓名：雷紹民申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：礦物加工工程指導(dǎo)教師：龔文琪20060501武漢理工大學(xué)博士學(xué)位論文次順序為：水解反應(yīng)溫度焙燒溫度水解反應(yīng)時間干燥溫度。3焙燒溫度450“C是高嶺石基材表面銳鈦礦二氧化鈦晶相最穩(wěn)定的生成溫度。600℃時高嶺石表面生成光催化活性最強的銳鈦礦和金紅石混合相，晶相比例約為6：4時兩種晶型同時處于穩(wěn)定態(tài)、光催化活性最高。焙燒溫度上升引起金紅石相增多而

2、光催化活性降低。銳鈦礦晶相穩(wěn)定、金紅石晶相不穩(wěn)定時，樣品的光催化活性低于兩種晶相同時穩(wěn)定的樣品，高于兩種晶相同時不穩(wěn)定樣品。光催化活性最強的銳鈦礦和金紅石混合相比例服從“黃金分割”規(guī)則。這一發(fā)現(xiàn)對研究礦物負載納米Ti02光催化材料具有重要的指導(dǎo)意義。4首次采用TEM、AFM技術(shù)研究樣品表面粗糙度、基材表面前D2晶體的面分布及砸02晶體膜厚、砸02晶體三維立體形貌、Ti02晶體與基材界面結(jié)合情形、顆粒粒徑、晶體連生體等材料表面與界面的微觀

3、結(jié)構(gòu)。TEM、AFM分析技術(shù)對探討礦物表面修飾納米面D2晶體膜的微觀機制，指導(dǎo)制備高活性的納米光催化材料具有重要意義。5首次采用FFIR技術(shù)同時對煤系高嶺土、煅燒煤系高嶺土、煅燒煤系高嶺土／面02光催化材料進行表征。結(jié)果表明：TiO與高嶺石結(jié)構(gòu)中siO鍵合并在高嶺石表面形成SiOTi結(jié)合的啊02晶體膜修飾表面。制各高白度礦物材料一個重要任務(wù)就是研究脫除有機物致色基團(c=C)，(＆N)、(CH3、CH2)的有效機制和手段。二、過渡金屬摻

4、雜高嶺石基納米Ti02晶體膜的合成、表征及評價1紫外光下擴展到太陽光的應(yīng)用研究取得了突破性進展。紫外光和太陽光下?lián)诫s10％Fd、15％sn4時對偶氮染料廢水降解6h后降解脫色率分別為976％、972％和598％、621％。構(gòu)建了一種工藝更簡單并易于實現(xiàn)工業(yè)化的直接熱合摻雜金屬氧化物的合成工藝。摻雜05％Fez03Ti02分別在紫外光、太陽光下反應(yīng)6h對偶氮染料廢水的脫色率分別為988％和625％；2首次采用XRD、PTIR、Ralila

5、n、XPS技術(shù)對高嶺石基摻雜過渡金屬離子納米面02光催化材料的晶體結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、表面化學(xué)元素組成及化學(xué)狀態(tài)、納米Ti0晶體膜的覆蓋面積進行綜合表征分析通過化合摻雜過渡金屬離子的高嶺石表面，納米Ⅲ02晶體以銳鈦礦型和金紅石型混合晶相存在，以銳鈦型噩02晶相為主。面O與高嶺石結(jié)構(gòu)中SiO鍵合并在高嶺石表面形成SiO瓢鍵合的摻雜金屬納米砸02晶體表面修飾膜。高嶺石表面主要由面和O組成，相對原子比分別為98191％和65547％，占表面原子比