離子摻雜TiO-,2-納米管的制備、表征及光催化性能研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境污染問(wèn)題日益受到重視。水污染是目前亟待解決的一大難題。對(duì)污水的處理方法很多，其中利用納米TiO<,2>光催化分解有機(jī)污染物，方法簡(jiǎn)單，且能避免傳統(tǒng)處理方法所帶來(lái)的二次污染問(wèn)題，是一種很有發(fā)展前途的新型水處理技術(shù)。但是，由于TiO<,2>光催化劑帶隙較寬，只能被波長(zhǎng)較短的紫外線激發(fā)，故使得太陽(yáng)能的利用率很低；而且，由于光激發(fā)產(chǎn)生的電子與空穴的復(fù)合，導(dǎo)致光量子效率很低。離子摻雜的方法可以有效改善催化劑

2、的光催化性能。TiO<,2>納米管具有很高的比表面積和化學(xué)活性，因而具有較高的吸附能力和光催化性能。本文研究了金屬離子Fe，Cr和非金屬N摻雜摻雜改性TiO<,2>納米管的制備、表征及其催化性能。主要內(nèi)容分述如下： 1、采用溶膠—凝膠法和水熱法相結(jié)合的方法，兩步合成了鐵離子摻雜的TiO<,2>納米管。采用X射線衍射(XRD)，透射電子顯微鏡(TEM)，X 射線光電子能譜 (XPS)，紫外一可見吸收光譜(UV-vis')等表征手段

3、對(duì)樣品的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。討論了焙燒溫度、摻雜濃度等因素對(duì)TiO<,2>納米管光催化活性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，焙燒溫度為 300℃、摻雜濃度為0.5wt.％時(shí)，催化劑的活性最高，過(guò)高的焙燒溫度和摻雜濃度都對(duì)TiO<,2>納米管光催化劑活性的提高不利。 2、采用溶膠—凝膠法和水熱法相結(jié)合的方法，兩步合成了鉻離子摻雜的 TiO<,2>納米管。采用 XRD、TEM、XPS、UV-vis 等手段對(duì)其進(jìn)行表征。光催化降解實(shí)驗(yàn)證明，鉻離子的摻