南京林业大学

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1、南京林业大学本科毕业设计（论文）题目：介孔二氧化钛光催化剂的制备及分形结构研究学院：理学院专业：高分子材料与工程学号：070804110学生姓名：黄华指导教师：刘福生职称：教授二O一一年六月一日26介孔二氧化钛光催化剂的制备及分形结构研究摘要：本文以钛酸四丁酯、自制模板A、B为原料制备了多孔TiO2，并采用X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射光谱（UV-Vis）和比表面积和孔隙分析仪对所制备的多孔TiO2光催化剂进行了结构表征。XRD表征结果表明用模板A制备的介孔TiO2主要以锐钛晶型存在；以模板B制备的介孔TiO2，存在金红石晶型。随着模板添加量的增多，晶格常数（a，c）开始变小。a和c变化

2、幅度和趋势基本相同，表现为各向同性。样品的禁带宽度计算结果表明：样品的禁带宽度都有不同程度的减小，说明晶格存在缺陷。此外，本文用分形模型来描述多孔材料的孔结构。首先，通过BET吸附模型法计算得到了介孔TiO2的分形维数，再通过分形维数建立TiO2的孔结构与孔容和比表面积的定量关系，并以此对介孔TiO2的孔容和比表面积进行了计算。计算结果表明：分形模型计算得到的介孔TiO2的孔容和比表面积更接近实验数据，因此，可以证实介孔TiO2的孔道形状主要为分形柱孔。以上结论为预测多孔材料的孔结构数据提供了理论依据。关键词：介孔TiO2分形26PreparationandFractalCharacteriz

3、ationofMesoporousTiO2PhotocatalystAbstractInthispaper,themesoporousTiO2waspreparedbyTetra-n-butylTitanatewithself-madetemplateAandtemplateB.TheproductswerecharacterizedbyX-raypowderdiffraction(XRD),ultravioletandvisiblespectrum(UV-Vis),surfaceareaandporevolumeanalyzer.TheresultsbyXRDshowedthatthecry

4、stalofmesoporousTiO2bytemplateAwasanatasewhilethecrystalofmesoporousTiO2bytemplateBexistedrutile.Withtheincreasingoftheamountoftemplate,thelatticeconstantsaandcdecreased.Thechangeofandwasatsameamplitudeandtrends,andthecrystalexpressedasisotropy.ThebandgapofmesoporousTiO2wascalculatedthroughtheresult

5、sofUV-Vis.Thebandgapdecreasedforexistinglatticedefects.Inaddition,thefractalmodelisusedtodescribetheporestructureofporousmaterials.Firstly,theBETadsorptionmodelareusedtocalculatefractaldimensionofthemesoporousTiO2,andthenthroughthefractaldimension,thequantitativerelationshipbetweenporestructureandpo

6、revolumeandspecificsurfaceareaofTiO2isestablished.Theresultsshowedthatporevolumeandspecificsurfaceareacalculatedbyfractalmodelwasmoreclosingtotheexperimentaldata.SotheshapeofporesofmesoporousTiO2couldbedescribedasfractalstructure.Theaboveconclusionprovidesatheoreticalbasisofpredictingporestructureof

7、porousmaterials.KeywordPorous;TiO2;Fractal26目录第一章绪论11.1材料表界面中的分形计算测定方法11.1.1分形维数11.1.2表界面分形研究21.1.3表界面分形维数计算方法21.2分形在材料表界面中的应用31.2.1分形在断裂表面中的应用31.2.2分形在薄膜表面的应用31.3分形在材料表界面上的研究前景41.4纳米TiO2的制备方法41.4.1气相