可見(jiàn)光響應(yīng)金屬-非金屬共摻雜納米TiO-,2-制備及應(yīng)用研究.pdf

1、納米TiO2(nano-TiO2)在光催化領(lǐng)域已經(jīng)顯示出廣闊的應(yīng)用前景，有選擇性的進(jìn)行摻雜已被證明是一種提高其光催化活性的極其有效的方法。將光催化劑固定化既可以解決催化劑回收難問(wèn)題，還可以克服懸浮相催化劑穩(wěn)定性差和容易中毒的缺點(diǎn)。采用傳統(tǒng)的固定方法，量子效率往往降低，因而推廣應(yīng)用受到限制；最新的固定化的方法趨向于選擇一些具有特殊性能的載體，利用這些載體的大比表面積，強(qiáng)吸附性能，使被降解物與催化劑接觸機(jī)率增加，從而實(shí)現(xiàn)在同一反應(yīng)器內(nèi)，吸附

2、和催化的有機(jī)結(jié)合，大大提高催化劑光降解效果，因此是非常有發(fā)展前途的新型光催化材料。本文旨在開(kāi)展對(duì)二氧化鈦金屬、非金屬離子摻雜改性條件、光催化降解有機(jī)物動(dòng)力學(xué)及AC負(fù)載技術(shù)的研究，探索其最佳制備工藝條件，以期進(jìn)一步充實(shí)光催化劑修飾改性技術(shù)、負(fù)載及有機(jī)污水治理方面的研究。 采用金屬離子(Fe)和非金屬離子(S)對(duì)納米TiO2進(jìn)行修飾改性，制得了金屬、非金屬以及金屬/非金屬共摻雜的納米TiO2。利用激：XPS、TEM、XRD、SEM、

3、FTIR等手段對(duì)納米TiO2進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。以次甲基藍(lán)溶液模擬有機(jī)廢水，以摻雜改性的納米TiO2作為光催化劑研究了納米TiO2光催化活性。結(jié)果表明：以體積比為T(mén)iCl4：H2O=1：3的TiCl4水溶液，利用濃氨水沉淀制得的TiO2前驅(qū)體，在400℃煅燒2h可制得比較純凈的銳鈦礦晶型納米TiO2顆粒，其平均粒徑在10～30nm。摻雜元素、摻雜方法和摻雜量對(duì)改性納米TiO2的晶粒度、晶型及光催化活性都有較大影響，而且每種摻雜離子都存在一個(gè)

4、最佳濃度值，摻雜濃度太高或太低都不利于納米TiO2的催化性能。對(duì)于可見(jiàn)光下次甲基藍(lán)的光催化降解，共摻雜納米晶的催化活性均高于單一摻雜的TiO2納米粉體，共摻雜元素間起到了良好的協(xié)同作用，促進(jìn)了光催化活性的提高。最佳的摻雜比例分別為：S：Ti=1：1、Fe：Ti=0.05％：1、S：Fe：Ti=1：0.05％：1。 用AC負(fù)載TiO2，TiO2顆粒均勻吸附在它的表面中，顆粒粒徑小，不易脫落；AC強(qiáng)度較高，不易粉化，用它作TiO2的