Ag摻雜TiO2-SBA-15催化劑的合成及光催化性能的研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟迅猛發(fā)展，工業(yè)和農(nóng)業(yè)規(guī)模的迅速擴大，環(huán)境污染問題特別是水污染問題越來越嚴重。紡織業(yè)排放的有機染料是水資源污染的主要來源之一，因此也引起了人們的高度重視。目前，尋找一種高效而經(jīng)濟的方法來降解污水中的有機污染物迫在眉睫。
　　光催化降解有機污染物的技術(shù)由于其具有環(huán)保、高效和經(jīng)濟方便等優(yōu)點而被廣泛地應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。二氧化鈦是最為常用的光催化劑，其具有高效的光催化性能、較高的化學(xué)穩(wěn)定性和無毒性等優(yōu)點。但是由于二氧化鈦的禁帶

2、寬度較大(3.2eV)，對可見光的利用率很低，而且二氧化鈦納米顆粒易團聚，這些缺陷嚴重影響了其光催化性能。為了提高二氧化鈦的光催化效率，拓展其在光催化降解水中污染物的應(yīng)用前景，可以對二氧化鈦進行金屬或重金屬摻雜修飾來拓展其在可見光下的光催化響應(yīng)，可以將二氧化鈦負載于介孔材料中來解決其易團聚的問題。鑒于此，本文采用具有很高水熱穩(wěn)定性和吸附性能的SBA-15作為二氧化鈦的載體，用貴金屬Ag去摻雜修飾負載型的二氧化鈦，制備了二氧化鈦納米顆粒分

3、散均勻并在可見光下具有高效催化降解有機染料的Ag-TiO2/SBA-15光催化劑。
　　本論文包括兩部分。
　　第一部分主要介紹了Ag-TiO2/SBA-15光催化劑的合成方法和表征結(jié)果。本論文用揮發(fā)自組裝的方法合成了SBA-15介孔材料，以鈦酸四丁酯為鈦源，用水解法把二氧化鈦納米顆粒負載在SBA-15上，制備了TiO2/SBA-15，最后以AgNO3為銀源，葡萄糖為還原劑，利用氧化還原反應(yīng)在TiO2/SBA-15上摻雜了A

4、g單質(zhì)，制備了Ag-TiO2/SBA-15光催化劑。本論文對所制備的Ag-TiO2/SBA-15光催化劑進行了XRD、TEM、EDS、N2吸附、XPS和DRS以及PL表征。為了對比考查Ag-TiO2/SBA-15的光催化性能，本文還合成了Ag-SBA-15和Ag-TiO2催化劑。
　　第二部分主要研究了Ag-TiO2/SBA-15的光催化性能并探討了光催化反應(yīng)機理。通過在可見光下催化降解羅丹明B來研究其光催化性能，5％的Ag-Ti

5、O2/SBA-15具有較高的光催化效率。光催化循環(huán)實驗表明了Ag-TiO2/SBA-15具有良好的穩(wěn)定性，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合活性基團猝滅劑實驗探討了Ag-TiO2/SBA-15的光催化機理。對比Ag-TiO2/SBA-15、TiO2/SBA-15、Ag-SBA-15和Ag-TiO2四類催化劑光催化性能的對比，表明Ag-TiO2/SBA-15在可見光下具有高效的光催化性能和穩(wěn)定性能，Ag-TiO2/SBA-15光催化劑在水污染治理領(lǐng)域具有很