溶胶凝胶法制备光催化薄膜材料及其性能表征

溶胶凝胶法制备光催化薄膜材料及其性能表征

摘要 采用溶胶凝胶法制备TiO2胶体，再采用旋涂法在玻璃基体上负载得到TiO2薄膜，并对制备的TiO2结构进行表征，以2，4二氯苯酚为探针，考察薄膜的光催化性能。通过实验，学生基本了解溶胶-凝胶法的原理、薄膜的制备方法、光催化剂的性能表征，可以作为开放性实验。

关键词 材料化学 溶胶凝胶法 光催化 二氧化钛薄膜

材料化学是在材料科学与现代化学等多学科基础上发展与成长起来的典型的交叉学科，化学合成技术为新材料的开发提供了物质基础，同时材料科学的发展为化学学科的发展提出新问题和为化学研究提供思路，2者相互促进［1，2］。专业实验教学是高等学校实验教学工作的重要组成部分，是专门为高年级学生开设的，同时也是我校材料化学专业实践教学环节的重要组成部分，学生学习了基本理论知识与实验技能后，开设专业实验可以培养学生的专业技能，提高学生对专业知识的领悟。

TiO2是广泛应用的催化材料，由于其具有价廉、无毒无害、无二次污染、稳定性好、光催化活性高等优点，在抗菌、除臭、污水处理、净化空气、自清洁等领域有着广阔的应用前景，已成为最有发展前景的光催化材料［3~5］。目前TiO2应用形态有悬浮型粉体与负载型薄膜，但是悬浮型粉体在液相中直接悬浮使用，易团聚、易失活、难回收、难循环利用［6，7］；负载型TiO2光催化材料，能有效克服悬浮型粉体光催化材料易聚集、难回收的问题，可以在玻璃、陶瓷、金属、活性炭等不同基材上的负载。

1 实验目的

（1）掌握溶胶凝胶法的基本原理与方法。

（2）掌握利用旋涂法制备薄膜的方法。

（3）掌握材料结构的表征方法。

（4）掌握TiO2薄膜材料光催化降解有机物的原理及光催化性能的表征方法。

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