新型層狀鈣鈦礦型Ln2Ti2O7模板法合成、改性及光催化性能研究.pdf

1、新型層狀鈣鈦礦型A2B2O7 復(fù)合氧化物是一種具有獨特理化性能的無機非金屬材料，將其應(yīng)用于染料廢水的光催化降解是一個極具價值的研究課題。本研究以鈦酸四正丁酯(TBOT)為鈦源、聚乙二醇(PEG)為模板劑、二乙醇胺（DEA）為絡(luò)合劑，用“模板法”結(jié)合“真空干燥”技術(shù)，制備了一系列新型層狀鈣鈦礦型A2B2O7 復(fù)合氧化物(A位為La、Ce、Pr 或Nd，B位為Ti)，并對其A、B位摻雜改性；用TG-DSC、XRD、TEM等檢測手段對結(jié)構(gòu)、形

2、貌進行表征。用甲基橙（MO）溶液的光催化降解評價新型層狀鈣鈦礦型Ln2Ti2O7的催化性能。
　　 1)在考察各種影響因素的基礎(chǔ)上，用“模板法”結(jié)合“真空干燥”技術(shù)，首次成功地設(shè)計合成了新型層狀鈣鈦礦型Ln2Ti2O7(Ln=La、Ce、Pr、Nd)。
　　 XRD測試結(jié)果表明，制備的光催化劑具有完美的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；TEM測試結(jié)果表明，制備的光催化劑為超細粉體材料；TG-DSC測試結(jié)果表明，最佳熱處理溫度為800 ℃，熱處

3、理時間為4h。
　　 2)以MO 為目標污染物，15W 紫外光照射，考察層狀鈣鈦礦型Ln2Ti2O7 復(fù)合氧化物的光催化性能。實驗結(jié)果表明：在pH=2.0，Ln2Ti2O7 用量為0.1g 時，500mL、10mg/LMO 溶液降解率均可超過95％，Ln2Ti2O7 催化活性順序為：
　　 La　　 3)考察A(Ca、K）、B(Fe、Co）位摻雜對新型層狀鈣鈦礦型Ln2Ti2O7 復(fù)合氧化物

4、光催化活性的影響；正交實驗結(jié)果顯示：15W 紫外光源，pH=2.0，T=60 ℃，Cat=0.7g 時，在摻3％Fe 3+La2Ti2O7和Pr2Ti2O7 催化作用下，MO 溶液完全降解僅需4-6h。
　　 4)系統(tǒng)地研究了La2Ti2O7 光催化降解MO 溶液的影響因素，得出最佳工藝條件為：模板劑PEG分子量為400；催化劑熱處理溫度為800 ℃，投加量為0.3g；MO 溶液初始濃度為10mg/L，pH=2.0，T=60 ℃