ZnO、TiO-,2-光催化劑的制備、表征及其在可見光下的光催化性能.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、近年來,以TiO2為主的半導(dǎo)體光催化劑的可見光化成為了研究的熱點。本文在全面綜述可見光響應(yīng)光催化技術(shù)的同時,研究發(fā)現(xiàn)ZnO具有比TiO2更好可見光催化性能。本文采用乙二醇溶劑熱法制備了ZnO、TiO2及其復(fù)合物粉體催化劑,采用溶膠-凝膠法制備了ZnO薄膜。以水體中的甲基橙、亞甲基藍(lán)和苯酚為模擬污染物,1000WXe燈為可見光光源,評價了所制備的光催化劑的可見光光催化性能。結(jié)論:(1)用乙二醇溶劑熱法可以制得碳摻雜TiO2纖維,其吸收邊相

2、對純凈的TiO2發(fā)生了紅移,具有可見光活性。(2)用乙二醇溶劑熱法制得的ZnO粉體的光催化氧化活性比碳摻雜TiO2纖維強得多,使用0.1g/l的催化劑濃度在2小時內(nèi)對20mg/l的甲基橙溶液中的甲基橙降解率高達(dá)99%,它比同樣條件下的P25-TiO2的可見光催化活性強13倍以上,其脫色動力學(xué)符合準(zhǔn)一級L-H動力學(xué);該催化劑在同樣反應(yīng)條件下4小時內(nèi)對苯酚的降解率達(dá)到74%以上,TOC礦化率達(dá)到50%以上。(3)以二水合乙酸鋅為前驅(qū)體、乙二

3、醇甲醚為溶劑、單乙醇胺為穩(wěn)定劑,用溶膠-凝膠法制得質(zhì)量濃度為4wt%的ZnO溶膠,再以鋁箔為載體,使用浸漬-提拉工藝并在500℃下焙燒可以制得多孔ZnO/Al薄膜;在該條件下制備的薄膜光催化性能最佳。SEM和AFM分析表明該薄膜的平均粒徑約為52nm,平均厚度約為為53.6nm。(4)用溶膠-凝膠法制得的多孔ZnO/Al薄膜比在同樣條件制得的ZnO/載玻片薄膜的綜合性能好。用光照面積為200cm2的催化劑對甲基橙的光催化降解試驗表明,降

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