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文檔簡介
1、非金屬元素?fù)诫s二氧化鈦的制備及可見光下降解有機(jī)染料的研究
本文采用溶膠凝膠法制備非金屬摻雜二氧化鈦催化劑,在不經(jīng)過高溫焙燒的條件下,通過摻雜B、N、F非金屬元素,對催化劑進(jìn)行改性。通過在可見光下降解有機(jī)染料SRB來研究催化劑的光催化活性,通過XRD、XPS和紫外可見漫反射等表征來考察催化劑的組成和結(jié)構(gòu)特性,并研究其對光催化活性的影響。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
(1)鈦酸四丁酯為前驅(qū)體,膨潤土為載體,陳化
2、時間為48小時,低溫焙燒條件下制備的催化劑具有較好的光催化活性。制備過程中外加能量(紫外光照射、超聲波震蕩)不利于催化劑活性的提高,水熱處理代替焙燒可提高光催化活性。膨潤土作為載體,提高催化劑的吸附性及沉降性。
(2)B、N、F的摻雜均使催化劑的活性提高,光響應(yīng)范圍拓寬。晶形為銳鈦礦,晶粒大小在8-10nm。B摻雜量為2%-5%時活性較好,B在二氧化鈦晶格中可能形成Ti-O-B結(jié)構(gòu):N摻雜量為1O%時催化效果較好,N在二氧
3、化鈦晶格中可能形成Ti-O-N結(jié)構(gòu):F摻雜量為3%時催化效果較好,F(xiàn)在二氧化鈦晶格中可能形成Ti-F結(jié)構(gòu)。
(3)N-F、B-N雙摻雜二氧化鈦催化活性介于兩種元素的單摻雜之間,紫外可見漫反射結(jié)果表明光響應(yīng)范圍拓寬。催化劑為銳鈦礦,晶粒大小為8-1Onm。摻雜過程中,F(xiàn)、N在TiO2晶格中形成Ti-F和Ti-O-N結(jié)構(gòu)。B、N在TiO2晶格中形成Ti-O-B和Ti-O-N結(jié)構(gòu)。B、F在TiO2晶格中形成Ti-F-B和Ti-O
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