Ag摻雜TiO2-SBA-15催化劑的合成及光催化性能的研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，工業(yè)和農(nóng)業(yè)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，環(huán)境污染問題特別是水污染問題越來越嚴(yán)重。紡織業(yè)排放的有機(jī)染料是水資源污染的主要來源之一，因此也引起了人們的高度重視。目前，尋找一種高效而經(jīng)濟(jì)的方法來降解污水中的有機(jī)污染物迫在眉睫。
　　光催化降解有機(jī)污染物的技術(shù)由于其具有環(huán)保、高效和經(jīng)濟(jì)方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。二氧化鈦是最為常用的光催化劑，其具有高效的光催化性能、較高的化學(xué)穩(wěn)定性和無毒性等優(yōu)點(diǎn)。但是由于二氧化鈦的禁帶

2、寬度較大(3.2eV)，對(duì)可見光的利用率很低，而且二氧化鈦納米顆粒易團(tuán)聚，這些缺陷嚴(yán)重影響了其光催化性能。為了提高二氧化鈦的光催化效率，拓展其在光催化降解水中污染物的應(yīng)用前景，可以對(duì)二氧化鈦進(jìn)行金屬或重金屬摻雜修飾來拓展其在可見光下的光催化響應(yīng)，可以將二氧化鈦負(fù)載于介孔材料中來解決其易團(tuán)聚的問題。鑒于此，本文采用具有很高水熱穩(wěn)定性和吸附性能的SBA-15作為二氧化鈦的載體，用貴金屬Ag去摻雜修飾負(fù)載型的二氧化鈦，制備了二氧化鈦納米顆粒分

3、散均勻并在可見光下具有高效催化降解有機(jī)染料的Ag-TiO2/SBA-15光催化劑。
　　本論文包括兩部分。
　　第一部分主要介紹了Ag-TiO2/SBA-15光催化劑的合成方法和表征結(jié)果。本論文用揮發(fā)自組裝的方法合成了SBA-15介孔材料，以鈦酸四丁酯為鈦源，用水解法把二氧化鈦納米顆粒負(fù)載在SBA-15上，制備了TiO2/SBA-15，最后以AgNO3為銀源，葡萄糖為還原劑，利用氧化還原反應(yīng)在TiO2/SBA-15上摻雜了A

4、g單質(zhì)，制備了Ag-TiO2/SBA-15光催化劑。本論文對(duì)所制備的Ag-TiO2/SBA-15光催化劑進(jìn)行了XRD、TEM、EDS、N2吸附、XPS和DRS以及PL表征。為了對(duì)比考查Ag-TiO2/SBA-15的光催化性能，本文還合成了Ag-SBA-15和Ag-TiO2催化劑。
　　第二部分主要研究了Ag-TiO2/SBA-15的光催化性能并探討了光催化反應(yīng)機(jī)理。通過在可見光下催化降解羅丹明B來研究其光催化性能，5％的Ag-Ti

5、O2/SBA-15具有較高的光催化效率。光催化循環(huán)實(shí)驗(yàn)表明了Ag-TiO2/SBA-15具有良好的穩(wěn)定性，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合活性基團(tuán)猝滅劑實(shí)驗(yàn)探討了Ag-TiO2/SBA-15的光催化機(jī)理。對(duì)比Ag-TiO2/SBA-15、TiO2/SBA-15、Ag-SBA-15和Ag-TiO2四類催化劑光催化性能的對(duì)比，表明Ag-TiO2/SBA-15在可見光下具有高效的光催化性能和穩(wěn)定性能，Ag-TiO2/SBA-15光催化劑在水污染治理領(lǐng)域具有很