溶膠凝膠法在玻璃纖維網(wǎng)上制備高活性TiO-,2-光催化劑.pdf

1、半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)自問(wèn)世以來(lái),一直是國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的研究熱點(diǎn).其中TiO2作為光催化劑的一種,不僅無(wú)毒、價(jià)廉、穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng),而且還能被波長(zhǎng)為380nm左右的近紫外光激發(fā),在溫和條件下完全降解各種有機(jī)污染物,具有廣闊的應(yīng)用前景.該課題主要以TiO2光催化劑為研究基礎(chǔ),用玻璃纖維網(wǎng)作為負(fù)載基材,通過(guò)研究純TiO2和改性Fe-TiO2的制備方法、結(jié)構(gòu)表征、活性評(píng)價(jià)、穩(wěn)定性考察,獲得了一種高活性、操作簡(jiǎn)便、具有應(yīng)用前景的光催化劑.為了制備高

2、活性光催化劑,該實(shí)驗(yàn)通過(guò)調(diào)節(jié)膠液組分比例、涂覆次數(shù)、焙燒條件等方法來(lái)找出最優(yōu)的制備條件.另外,在制得的高活性純TiO2催化劑的基礎(chǔ)上,該實(shí)驗(yàn)嘗試了在膠液中添加Fe(NO3)3·9H2O的方法對(duì)其進(jìn)行改性,并比較了不同摻鐵量光催化劑之間的活性,發(fā)現(xiàn)不摻鐵的標(biāo)準(zhǔn)TiO2催化劑的催化活性最好,而摻鐵改性的光催化劑效果不理想.該實(shí)驗(yàn)采用自制的圓筒型反應(yīng)器的活性評(píng)價(jià)裝置,通過(guò)苯酚的降解率來(lái)評(píng)價(jià)光催化劑的活性.針對(duì)傳統(tǒng)固定式反應(yīng)器對(duì)紫外光利用效率低

3、的特點(diǎn),該實(shí)驗(yàn)采用可以透光的玻璃纖維網(wǎng)作為基材,在反應(yīng)器中平行縫制三層催化膜,使得入射進(jìn)反應(yīng)液中的紫外光可以完全被催化劑利用.活性評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,制備TiO2光催化劑的最佳條件為:膠液組成為VTi(C4H9O)4:Vc2H5OH:VH2O:V(1:4)HNO3=80:720:8:2.5;涂覆次數(shù)為3次;焙燒條件為先以2℃/min的升溫速率升溫至500℃,然后在500℃下保持1小時(shí).利用電子天平、X射線(xiàn)衍射儀(XRD)和掃描電子顯微鏡(SE