不同載體的納米Ce-TiO2膜的制備與表征.pdf

1、自從TiO2被發(fā)現(xiàn)具有光催化特性以來(lái)，因其能夠無(wú)選擇性地降解各類有機(jī)污染物，所以在水處理的應(yīng)用方面倍受期待。然而TiO2僅對(duì)太陽(yáng)光中3～4％的紫外光響應(yīng)，表現(xiàn)其光催化特性。因而如何改進(jìn)TiO2的可見(jiàn)光催化活性，有效利用太陽(yáng)能來(lái)解決環(huán)境治理中水處理的一系列問(wèn)題成為當(dāng)前關(guān)注和研究的熱點(diǎn)課題。本論文綜述了TiO2光催化劑在水處理應(yīng)用推廣過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，即可見(jiàn)光催化活性的提高及合適載體的選擇；總結(jié)和評(píng)述了提高TiO2光催化活性的各種方法及

2、研究進(jìn)展；對(duì)比了負(fù)載型TiO2制備方法的優(yōu)缺點(diǎn)及發(fā)展前景；研究了高氣孔率的多孔陶粒為載體的高可見(jiàn)光活性的納米TiO2膜的制備，這種能漂浮在水表面的多孔陶粒有望應(yīng)用于處理含油廢水。
　　本研究以粉煤灰為主要原料，以高嶺土、生石灰和玻璃粉為輔助原料，制備出適用于有機(jī)廢水處理的多孔陶粒；以納米稻殼灰和復(fù)合抗水劑為改性劑，制備出新型菱鎂材料，研究了低溫稻殼灰和復(fù)合抗水劑對(duì)菱鎂材料抗水性的影響。研究結(jié)果表明，采用低溫自蔓燃法制備的稻殼灰的平

3、均粒徑為50nm左右，比表面積196m2／g，SiO2含量高達(dá)92.31％；適量添加納米稻殼灰可以在不降低菱鎂浮球強(qiáng)度的條件下，大大增加其抗水性能，適用于污水處理。
　　采用水熱法制備TiO2膜，通過(guò)紫外.可見(jiàn)吸收光譜、光催化降解實(shí)驗(yàn)、XRD、SEM等手段進(jìn)行分析對(duì)比，結(jié)果表明：所制備的TiO2膜內(nèi)的顆粒粒徑較小且均勻、負(fù)載量大、比表面積大，對(duì)甲基橙的降解效果較好。為進(jìn)一步提高納米TiO2膜的光催化活性，在制備過(guò)程中添加適量的三嵌

4、段聚合物P123為模板劑。研究結(jié)果表明，P123的加入大大提高了TiO2薄膜的比表面積。光催化活性最高的TiO2膜中P123含量為0.025(與Ti的摩爾比)，其比表面積約為226m2／g。
　　重點(diǎn)研究了Ce摻雜劑對(duì)TiO2光催化活性的影響。研究表明，稀土元素Ce的摻雜提高了TiO2的光催化活性，其最佳摻雜量(以Ti的摩爾量為基準(zhǔn))為1.5％。催化動(dòng)力實(shí)驗(yàn)表明，1.5％Ce元素?fù)诫s的TiO2納米膜在2h內(nèi)對(duì)甲基橙溶液的降解率高達(dá)