貴金屬修飾TiO-,2-催化膜的制備及光催化性能研究.pdf

1、半導(dǎo)體TiO2納米粒子具有很好的光電特性，它能夠吸收波長小于387nm的紫外光催化降解許多有機污染物。TiO2具有成本低、穩(wěn)定性好、催化活性高等優(yōu)點，在環(huán)境污染中有著廣闊的應(yīng)用前景。但是現(xiàn)在采用的TiO2粉末催化劑存在難以經(jīng)濟有效的分離、光能利用率低、催化劑易于凝聚沉降等缺點，嚴(yán)重制約了TiO2光催化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。 本文以鋁片為基底，采用陽極氧化法制備氧化鋁薄膜，作為TiO2的固定載體；用溶膠凝膠法制備TiO2溶膠，在氧化鋁

2、薄膜載體上浸漬提拉得到TiO2/Al2O3膜；通過交流電沉積的方法對其摻雜貴金屬，得到TiO2/M/Al2O3復(fù)合膜。以甲基橙為模型污染物，系統(tǒng)研究了TiO2光催化薄膜的制備條件及其對光催化性能的影響，利用X射線粉末衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外-可見光譜法(UV-VIS)和交流阻抗測試(EIS)等測試手段對復(fù)合膜的微觀結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究。具體結(jié)果如下： 1.以鈦酸四正丁酯為原料，用溶膠凝膠法制備TiO2,將其

3、涂覆在鋁陽極氧化膜上，經(jīng)500℃熱處理3小時形成銳鈦礦型TiO2。 2.對TiO2/Al2O3復(fù)合膜用交流電沉積的方法摻雜貴金屬M(M=Ag、Au)進(jìn)行改性。將鋁陽極氧化膜分別在AgNO3和AuCl3電解液中交流電沉積，制備出M/Al2O3復(fù)合膜，然后在膜上涂覆TiO2溶膠，煅燒后形成TiO2/M/Al2O3光催化復(fù)合膜。 XRD和SEM分析結(jié)果表明：陽極氧化鋁能夠很好的負(fù)載TiO2：薄膜中TiO2的晶型為銳鈦礦型，平均

4、粒徑為68.6nm，且薄膜中沉積貴金屬M能夠抑制薄膜中TiO2晶粒形成的大小。光催化降解試驗表明：在紫外光照射下，溶膠凝膠法制備的TiO2/Al2O3光催化薄膜對甲基橙有著良好的光催化降解作用，經(jīng)過2小時光催化降解降解率均可達(dá)到60％：當(dāng)在電壓為10V的條件下采用交流電沉積金屬M均為10s時，制備的貴金屬修飾的TiO2/M/Al2O3薄膜對甲基橙經(jīng)過2小時光催化降解降解率均可達(dá)到80％，光催化效果優(yōu)于TiO2/Al2O3光催化薄膜。交流