介孔TiO-,2-的改性及光催化性能的研究.pdf

1、二氧化鈦在空氣凈化、水的殺菌消毒和含有機污染物的廢水光催化降解中有重大的應用，且無二次污染，成為目前引起科學家關注的綠色環(huán)保型催化劑之一。介孔TiO2由于具有很高的比表面積和規(guī)整的介孔孔道，具有比TiO2更優(yōu)越的物理和化學性能。但TiO2光催化材料只在紫外光下有活性，限制了其在商業(yè)中的應用前景。通過摻雜各種金屬或非金屬可使TiO2在可見光下具有活性。同時，合成高光催化活性的銳鈦礦型介孔。TiO2也是一個新的挑戰(zhàn)。通過摻雜過渡金屬離子制備

2、介孔復合材料，能有效提高其光催化活性甚至擴展其光吸收范圍，在處理廢水有機污染物等方面具有廣闊的應用前景。 本項研究通過溶膠-凝膠法合成了鎳摻雜TiO2及硅摻雜介孔TiO2復合材料，利用χ-射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、N2吸附-解吸分析和傅里葉變換紅外光譜分析(FT-IR)等手段對樣品進行表征。結果表明：所得材料具有以銳鈦礦型TiO2為骨架的蜂窩狀介孔結構，過渡金屬的摻雜對晶型和孔結構均

3、有一定的影響。 以對氯苯酚和造紙廢水為目標降解物，在紫外光下考察了鎳摻雜介孔TiO2的光催化活性?？疾炝随嚀诫s量、催化劑的用量、初始pH、外加氧化劑等因素對光催化降解造紙廢水的影響。結果表明：摻雜后的介孔TiO2復合材料比純的介孔TiO2有更好的光催化性能。但降解對氯苯酚與降解造紙廢水的最佳Ni摻雜量不同。以2％Ni2+/TiO2為催化劑光催化降解造紙廢水的最佳反應條件為：催化劑用量1.5g/L、初始pH=4、通氧；光照4小時后

4、，廢水色度去除率達100％；12h后，廢水CODcr去除率達到83.4％。 以甲基橙為目標降解物，在紫外和可見光下考察了硅摻雜介孔TiO2的光催化活性，硅摻雜介孔TiO2材料在紫外和可見光下均有較高的催化活性?？疾炝斯钃诫s量、催化劑的用量、初始pH、光照時間等因素對光催化降解造紙廢水的影響。3％Si/TiO2為催化劑，初始pH=3，催化劑用量為2g/L的條件下，分別以紫外光和可見光為激發(fā)光源降解甲基橙，甲基橙在1.5小時和4小時