可見光下?lián)組o附Ag納米TiO-,2-光催化性能的研究.pdf

1、隨著新世紀(jì)的到來,我國在享受經(jīng)濟(jì)高速增長的同時(shí),也面臨著嚴(yán)重的能源短缺和環(huán)境污染的問題。這對(duì)當(dāng)前人們以及后代子孫的生活和身體健康非常不利,由此可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)應(yīng)運(yùn)而生,從這個(gè)角度出發(fā)我們應(yīng)明白在重視建設(shè)各種物質(zhì)文明的同時(shí)更要高度重視對(duì)伴隨而來的廢棄物、排放物的處理和循環(huán)再生?？墒窍胍龅竭@點(diǎn)并不容易。直到光催化技術(shù)的出現(xiàn)為我們提供了一種理想的途徑。
　　 該技術(shù)因?yàn)榭梢岳萌≈槐M,用之不竭的太陽能處理有毒有害物質(zhì),改善環(huán)境,并

2、且不會(huì)造成二次污染,達(dá)到資源利用生態(tài)化的目的而受到國內(nèi)外科學(xué)家的高度重視。近年來國內(nèi)外很多學(xué)者都進(jìn)行了大量的研究,并取得了很大的成效,其中以TiO2為代表的光催化技術(shù)已成為目前研究的熱點(diǎn)。納米TiO2在紫外光照射下是一種高性能的光催化劑,由于催化效率高、無毒、無污染等優(yōu)點(diǎn),可應(yīng)用在凈化、除菌及降解各種有機(jī)化合物等很多領(lǐng)域,尤其在光催化氧化降解工業(yè)廢水中取得了較好的效果,但是由于TiO2帶隙較寬導(dǎo)致其對(duì)可見光幾乎沒有活性,若能拓展其對(duì)可見

3、光的響應(yīng)范圍,則其應(yīng)用有望飛躍。所以如何提高其在可見光下的光催化效率成為了實(shí)驗(yàn)室研究的重點(diǎn)方向。
　　 本文用簡單的方法制備了摻Mo6+附Ag納米TiO2催化劑,以酸性大紅3R廢水為對(duì)象開展研究。結(jié)果表明,該催化劑對(duì)可見光具有良好的響應(yīng)。研究的主要內(nèi)容和得到的結(jié)論如下:(1)用溶膠凝膠法和光催化還原法制備了純TiO2粉體,摻Mo6+納米TiO2粉體、附Ag納米TiO2粉體以及摻M06+附Ag納米TiO2粉體光催化劑,用X-衍射(

4、XRD)和掃描電鏡(SEM)對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)、形貌進(jìn)行表征。無論是Mo6+單摻雜,Ag的單附載還是摻Mo6+附Ag制備的TiO2粉體顆粒分布均勻,晶粒的直徑相對(duì)于純TiO2都有所變小,其中摻Mo6+附Ag納米TiO2粉體直徑最小,約為19.6nm。Mo6+的摻雜和銀的附載對(duì)銳鈦礦型向金紅石型轉(zhuǎn)變有抑制作用。
　　 (2)XPS圖譜和UV-Vis光譜表明Mo是以+6價(jià)態(tài)進(jìn)入TiO2晶格內(nèi)部,并取代部分Ti4+,而Ag是以0價(jià)的形式附載

5、于TiO2的表面；Mo6+摻雜和Ag的附載使TiO2吸收帶邊發(fā)生了紅移,拓寬了可見光的響應(yīng)范圍。
　　 (3)以酸性大紅3R廢水為光催化反應(yīng)模型化合物,分析考察了Mo6+的較佳摻雜量、Ag的較佳附載量和煅燒溫度；比較了摻Mo6+附Ag納米TiO2與TiO2粉體,摻Mo6+納米TiO2粉體、附Ag納米TiO2在可見光下的催化活性。通過實(shí)驗(yàn)得出Mo6+的較佳摻雜量為4.5％,Ag的較佳附載量為2％,煅燒溫度為500℃；摻Mo6+附A