雜多酸摻雜TiO-,2-薄膜的制備及光催化研究.pdf

1、納米TiO2因其優(yōu)異特性在光催化領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。目前，光催化研究的核心內(nèi)容就是提高光催化活性，其中離子摻雜是TiO2改性提高其催化活性的常用方式。 考慮到雜多酸具有光氧化和攜帶電子性能，并且從有利于催化劑循環(huán)使用方面的考慮。本文以磷鎢酸(PW)為摻雜劑，采用溶膠凝膠法制備了磷鎢酸摻雜的TiO2薄膜(PW/TiO2)，并用多種手段對(duì)催化劑的粒徑、晶型和形態(tài)進(jìn)行了表征。以對(duì)氯苯酚(4—CP)為模擬廢水，進(jìn)行了光降解實(shí)驗(yàn)研究

2、和動(dòng)力學(xué)分析，提出了可能的光催化反應(yīng)機(jī)理。得到了以下主要結(jié)論： (1)以鈦酸四丁酯為前驅(qū)物，乙醇為溶劑制備TiO2和PW/ZiO2溶膠，用浸漬提拉法制備了薄膜。通過(guò)XRD、FT—IR等手段表征，考察了燒結(jié)溫度、磷鎢酸的摻雜等因素對(duì)TiO2晶型的影響。結(jié)果表明，制備的光催化劑晶型主要為銳鈦礦型，單一TiO2高溫?zé)Y(jié)后存在金紅石型；摻雜后磷鎢酸仍然保持了Keggin結(jié)構(gòu)，并提高了銳鈦礦型向金紅石型相變溫度，不同的摻雜量也影響了晶型的

3、轉(zhuǎn)變。 (2)通過(guò)光降解4—CP實(shí)驗(yàn)，研究了TiO2和PW/TiO2薄膜的光催化活性，考察了薄膜的摻雜量、燒結(jié)溫度、4—CP溶液初始濃度和pH值因素對(duì)催化劑的影響，結(jié)果得出最佳光降解條件為：PW與TiO2摩爾比為0.010：1、燒結(jié)溫度為600℃、4—CP溶液初始濃度30mg/L和pH=5。而且薄膜性能穩(wěn)定，可回收再利用。磷鎢酸具有明顯的促進(jìn)TiO2光催化活性的作用。 (3)以鈦酸四丁酯為前驅(qū)物，乙酸為溶劑低溫下制備Ti