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文檔簡介
1、二氧化鈦是一種無毒、高效的半導(dǎo)體光催化劑,它在一定波長的光照射下產(chǎn)生氧化性強的空穴和還原性強的光生電子。在過去的幾十年里,人們主要研究其空穴氧化性在有機廢水處理方面的應(yīng)用,而對光生電子在去除金屬離子方面卻關(guān)注較少。
本文采用聚苯乙烯作模板,在生成二氧化鈦過程中采用多種離子摻雜,并以二氧化錫作為包覆外殼,制成了不同離子摻雜的、核殼結(jié)構(gòu)的空心的二氧化鈦光催化劑(TiO2,Mn+/SnO2),并對復(fù)合光催化劑用紅外波譜、透射電鏡、掃
2、描電鏡、X衍射對其進行表征,實驗過程考察了不同金屬離子摻雜、不同核殼包覆比、不同煅燒溫度對復(fù)合光催化劑光催化活性的影響,最終得出:La2+摻雜,核殼比例為5:1,煅燒溫度為873.15K條件下制得的光催化劑具有較優(yōu)的光催化還原活性。FT-IR檢測表明煅燒過程將PS模板去除完全,TEM檢測顯示二氧化鈦內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu),二氧化錫層均勻地包覆在二氧化鈦層外面,形成核殼結(jié)構(gòu)。 SEM檢測顯示包覆二氧化錫前后光催化劑顆粒均為完整的球狀結(jié)構(gòu),表面光滑
3、且破損少,團聚少。用 XRD檢測能在各種摻雜的二氧化鈦中分別能檢測到各種金屬離子對應(yīng)的特征峰,表明離子摻雜成功。同時,XRD檢測出溫度873.15K下煅燒的二氧化鈦復(fù)合光催化劑晶型主要是銳鈦礦型。
以上述最優(yōu)條件下制備出的復(fù)合光催化劑處理鉛、銀離子混合溶液,考察了光催化反應(yīng)時間、pH、電子供體種類及用量、光催化劑用量、金屬離子溶液初始濃度等因素對光催化還原重金屬離子效果的影響。最終得出光催化還原鉛、銀離子溶液的最優(yōu)工藝條件為:
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