負載型納米TiO-,2-的制備及光催化性能的研究.pdf

1、納米技術(shù)的發(fā)展日新月異，在生命醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)、能源、環(huán)境、國防科技以及工業(yè)制造等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣闊，對21世紀(jì)的科技發(fā)展具有重要作用。納米TiO<,2>以其在環(huán)境凈化方面的巨大作用成為目前最具應(yīng)用前景的光催化劑。本文在歸納納米TiO<,2>光催化降解有機污染物的基礎(chǔ)上，確定以負載型光催化體系作為研究對象，選用一些新穎的、具有獨特物理化學(xué)特性的材料作載體，重點進行了以下幾個方面的研究。 首先，系統(tǒng)研究了納米TiO

2、<,2>光催化降解硝基苯過程中的影響因素，并對反應(yīng)動力學(xué)進行了分析，為之后開展的負載型光催化劑的制備與表征做好了鋪墊。 在溶膠凝膠法制備納米光催化劑的基礎(chǔ)上，通過對制備方法的改進，分別采用溶膠凝膠法、浸漬法、吸附水解法制備了以CdS、A1203、Zr02為載體的負載型光催化劑。通過對樣品進行的X射線衍射、透射電鏡、比表面積、紅外光譜、粒度分析、紫外光光譜等表征了其晶相、形貌、比表面積、吸收邊等物理化學(xué)性質(zhì)。通過對不同污染物(甲基

3、橙、造紙廢水、亞甲基藍)的降解表征了其光催化活性，不同載體的樣品均表現(xiàn)出很好的光催化活性。 綜合分析表明，三種制備方法各有優(yōu)缺點：溶膠凝膠法所制備的CdS/TiO<,2>負載型催化劑光催化效果好，有利用太陽能的可行性，但存在顆粒團聚較嚴(yán)重、粒度分布較復(fù)雜等缺點，同時，由于載體在制備過程中懸浮在溶膠中，所制得的樣品中混合了部分未負載的TiO<,2>；浸漬法方法簡易，對于如Al<,2>O<,3>這種強吸附性的載體，可以得到催化性能較

4、好的負載樣品，但是溶膠與載體的分離有一定的困難；吸附水解法，主要是通過真空條件下載體對Ti<'4+>吸附性增強，溶劑蒸發(fā)后，Ti<'4+>能較好地負載在載體上，通過迅速加入大量的水可以使表面的Ti<'4+>急速水解。該法克服了浸漬法的分離困難，多次負載受限制等缺點，可以很好的制備負載型催化劑，同時，樣品的粒度和均勻度均可通過改變載體得到很好的控制，并有望通過該方法制得核-殼結(jié)構(gòu)的納米光催化劑。 綜上所述，本文通過對負載型納米Ti