可見光響應(yīng)TiO2磁載微納空心球的制備及光催化性能研究.pdf

1、光催化技術(shù)應(yīng)用于消除有機污染物的研究日益增多。已成為一種具有廣闊應(yīng)用前景的水處理技術(shù)。在半導(dǎo)體光催化劑的研究中，TiO2因其氧化能力強、催化活性高、無毒、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)勢一直處于光催化研究的核心地位。但是TiO2光催化劑存在光能利用率低，難以有效分離，催化劑易于凝聚等缺點，本論文針對以上問題，制備出了可見光響應(yīng)磁載TiO2納微空心球。不但提高了對可見光的利用率，而且又能利用磁場方便快捷的回收再利用。本論文主要研究內(nèi)容如下：
　　

2、1.首先用一步水熱法合成出了尖晶石結(jié)構(gòu)的NiFe2O4空心球，利用其為模板采用溶膠-凝膠法合成出了V摻雜TiO2/SiO2/NiFe2O4磁載三殼層空心球光催化劑。利用XRD，SEM，TEM，VV-VIS等測試技術(shù)對樣品進行了表征。以羅丹明B溶液的光催化降解為模型反應(yīng)，考察了其光催化活性。結(jié)果表明：紫外光照射下，當(dāng)v離子的摻雜量為1％時，光催化降解率最高，與P25的光催化活性相當(dāng)；在可見光下，經(jīng)過釩離子摻雜的TiO2光催化活性明顯增加，

3、當(dāng)V離子的摻雜量為1％時，140min光催化劑對羅丹明B的降解率達85.1％。
　　2.以NiFe2O4空心球為磁性載體，SiO2為隔離層采用溶膠.凝膠法制備出了C和V共摻雜TiO2/SiO2/NiFe2O4磁性空心球光催化劑。利用XRD、SEM、TEM和UV-VIS等測試技術(shù)對其進行了表征。研究了非金屬C和金屬V共摻雜對光催化劑性能的影響，以及紫外光下和可見光下催化劑對羅丹明B的降解性能。結(jié)果表明：非金屬C和金屬V共摻雜能顯著提

4、高樣品的光催化活性，其可見光條件下對羅丹明B的降解能力明顯優(yōu)于單摻V的光催化劑，在可見光條件下，經(jīng)140min催化劑對羅丹明B的降解率達95％。而且復(fù)合光催化劑經(jīng)4次循環(huán)后仍可以保持較高的光催化活性。
　　3.以鈦酸四丁酯、偏釩酸銨和尿素為前驅(qū)體，采用溶膠凝膠法成功地制備出N，V共摻雜的 TiO2磁性納米空心球光催化劑。利用XRD、SEM、TEM和VV-VIS等測試技術(shù)對其進行了表征。研究了非金屬N和金屬V共摻雜對光催化劑性能的影