摻雜納米二氧化鈦的制備及光催化效能研究.pdf

1、納米TiO<,2>在光催化領(lǐng)域已經(jīng)顯示出廣闊的應(yīng)用前景.但是,由于TiO<,2>僅僅能吸收5﹪紫外區(qū)附近的太陽(yáng)光而限制了它的廣泛應(yīng)用,許多研究試圖通過(guò)表面改性與摻雜來(lái)擴(kuò)大它的光譜響應(yīng)范圍和提高它的催化活性.有選擇性的進(jìn)行摻雜已被證明是一種提高半導(dǎo)體氧化物光催化活性的極其有效的方法,摻入一定的金屬陽(yáng)離子能極大的提高TiO<,2>的光催化效率,最近有大量的關(guān)于通過(guò)摻雜來(lái)提高TiO2的光催化性能的報(bào)道,比如摻Fe、Au、W等,摻雜的半導(dǎo)體光催

2、化材料由于其物理和光學(xué)性質(zhì)的改變,通過(guò)擴(kuò)展光響應(yīng)范圍和提高光生電荷的分離而提高了光催化性能.本文采用溶膠-凝膠法制備出摻鑭和摻鑭鐵以及摻銦和摻銦鐵納米二氧化鈦溶膠溶液,用冷凍干燥的方法干燥成干凝膠粉,在400℃下煅燒生成納米粉末.采用X射線衍射、激光粒度分析和掃描電鏡對(duì)煅燒后的納米粉末結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征.由測(cè)定結(jié)果可知,在400℃下,用本方法制備的納米二氧化鈦為銳鈦礦型、粒徑為50-60 nm的球形粒子.我們制備了粒徑相近的各種不同摻雜元素納

3、米TiO<,2>,通過(guò)對(duì)甲基橙、羅丹明水溶液以及實(shí)際的印染廢水的光催化降解試驗(yàn),比較了不同摻雜元素以及同一元素不同摻雜量對(duì)納米二氧化鈦光催化效率的影響,試驗(yàn)得出雙元素?fù)诫s納米二氧化鈦的光催化效果好,其最佳摻雜量分別為0.05﹪的鐵和0.02﹪的鑭以及0.05﹪的鐵和0.1﹪的銦.應(yīng)用浸漬提拉技術(shù),采用溶膠-凝膠法在載玻片上做納米二氧化鈦的負(fù)載,比較了不同的膜層厚度和不同摻雜元素對(duì)甲基橙的光催化降解的影響,結(jié)果表明,涂布五層效果最好;雙元