TiO-,2-納米管合成、修飾和催化性能.pdf

1、隨著全球工業(yè)化進程的不斷發(fā)展,環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展成為人類必須考慮的首要問題。光催化技術(shù)作為綠色化學(xué)的一個代表,是近三十年以來發(fā)展起來的新興研究領(lǐng)域。本論文通過水熱-浸漬兩步法制備了氟離子、碳離子以及氮、磷雙元素?fù)诫s、鑭摻雜的TiO2納米管,并研究了所得催化劑的光催化活性。 1.以銳鈦礦型TiO2粉末為原料,通過水熱處理制備TiO2納米管,并通過浸漬法制備了不同摻雜含量的氟摻雜TiO2納米管。研究了不同焙燒

2、溫度及不同摻雜含量的氟摻雜TiO2納米管對甲基橙的光催化活性。實驗發(fā)現(xiàn),焙燒溫度為300℃、摻雜濃度為2.0 wt.％時,催化劑的活性最高。氟離子摻雜極大程度上提高了納米管的光催化效率,可以歸功于氟摻雜的幾個有利作用：在紫外可見范圍的強烈吸收和光吸收閾值紅移、氧空穴的生成、以及Ti3+存在。 2.以銳鈦礦型TiO2粉術(shù)為原料,通過水熱處理制備TiO2納米管。通過浸漬法制備了不同摻雜含量的碳摻雜TiO2納米管。光催化降解實驗證明,

3、碳摻雜可以使TiO2納米管光催化劑的光催化活性提高。2.0 wt.％是碳摻雜TiO2納米管的最佳摻雜濃度。 3.采用水熱-浸漬兩步法合成了一系列氮、磷雙元素?fù)诫sTiO2納米管光催化劑。結(jié)果表明,300℃焙燒后的摻雜納米管為銳鈦礦相,氮和磷高度分散進入TiO2中。氮磷共摻雜可以明顯提高TiO2納米管的對甲基橙的光催化活性,其原因在于氮陰離子以N-Ti-O的結(jié)構(gòu)進入TiO2,磷替換TiO2中部份Ti4+,從而降低了電子和空穴的復(fù)合幾