硫摻雜稻殼負(fù)載二氧化鈦光催化材料的固相制備及特性研究.pdf

1、二氧化鈦光催化劑因其禁帶寬度較大，只能利用太陽(yáng)頻譜范圍約4％的紫外光，使用后很難分離回收，在一定程度上限制了它的生產(chǎn)應(yīng)用。針對(duì)以上缺點(diǎn)，本文以鈦酸四丁酯為鈦源，五水硫代硫酸鈉為硫源，稻殼為載體，采用固相方法制備具有可見(jiàn)光催化活性并易于回收利用的硫摻雜稻殼負(fù)載的二氧化鈦復(fù)合光催化劑(S-TiO2/RH)。研究結(jié)論如下:
　　(1)試驗(yàn)五種S-TiO2/RH復(fù)合光催化劑的固相制備工藝，對(duì)比各工藝樣品對(duì)剛果紅溶液的可見(jiàn)光使用降解效果，結(jié)

2、果表明以研缽研磨發(fā)生水解反應(yīng)，前驅(qū)體負(fù)載稻殼的制備方式最佳。制備流程為:在玻璃研缽中研磨鈦源和硫源，再靜置陳化、升溫加速反應(yīng)、洗滌干燥后與預(yù)處理后的稻殼混合球磨，壓片、煅燒后制得S-TiO2/RH復(fù)合型光催化劑。
　　(2)對(duì)TiO2光催化劑進(jìn)行摻雜改性，結(jié)果表明:非金屬硫的摻雜使得催化劑的吸收帶邊發(fā)生紅移，具備一定的可見(jiàn)光降解活性。對(duì)S-TiO2光催化劑進(jìn)行稻殼負(fù)載，表明稻殼的負(fù)載不僅滿(mǎn)足原光催化劑應(yīng)當(dāng)具備的性質(zhì)，同時(shí)稻殼與S-

3、TiO2顆粒間發(fā)生較強(qiáng)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)較好的固定，提高了材料的分散性、比表面積和吸附性能。
　　(3)煅燒溫度主要影響二氧化鈦的晶型構(gòu)成。當(dāng)煅燒溫度為500℃時(shí)，晶體發(fā)育完善無(wú)團(tuán)聚現(xiàn)象，樣品在紫外可見(jiàn)光譜中紅移程度最大，同時(shí)對(duì)剛果紅的總?cè)コ首罡?，因此煅燒溫度?00℃為宜?？疾祆褵龝r(shí)間的影響，時(shí)間為4h的樣品在紫外可見(jiàn)光譜中紅移程度最大，對(duì)染料的總?cè)コ首罡?，則煅燒時(shí)間以4h為宜。
　　(4)稻殼負(fù)載時(shí)，300℃-800℃煅燒范

4、圍內(nèi)TiO2始終出現(xiàn)罕見(jiàn)的板鈦礦相，可能是稻殼煅燒后的稻殼灰具有大量孔隙及高比表面積，其獨(dú)特結(jié)構(gòu)使得板鈦礦相易于在相界面上成核，晶核生長(zhǎng)逐步擴(kuò)散到銳鈦礦相的內(nèi)部發(fā)生了銳鈦礦相向板鈦礦相的轉(zhuǎn)變。
　　(5)當(dāng)煅燒溫度為500℃，煅燒時(shí)間為4h時(shí)，制得54％銳鈦礦相和46％板鈦礦相的S-TiO2/RH樣品，紅外光譜上出現(xiàn)代表Ti-O-Si鍵和Ti-O-S鍵的特征峰，表明載體中的Si和硫源中的S進(jìn)入TiO2晶格中形成缺陷。
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