非金屬摻雜型納米TiO-,2-制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、與傳統(tǒng)治理污染的技術(shù)相比，以納米TiO<,2>為主的多相光催化氧化技術(shù)因具有許多優(yōu)點(diǎn)而倍受青睞。但是，目前以TiO<,2>為基礎(chǔ)的光催化技術(shù)還存在太陽(yáng)能利用率低的技術(shù)難題，雖然通過(guò)摻雜的辦法能改善和提高TO<,2>的光催化活性，但是其取得進(jìn)展并沒(méi)有達(dá)到令人滿(mǎn)意的程度，因此如何解決這些難題是當(dāng)前光催化科學(xué)發(fā)展所面臨的重大挑戰(zhàn)。 本文采用簡(jiǎn)單有效的溶膠-凝膠法制備了N和S共摻雜的納米TiO<,2>光催化劑，運(yùn)用IR、XRD、TEM、

2、BET、XPS、DRS等多種表征手段。其結(jié)果顯示共摻后催化劑比表面積增大，粒徑變小，吸收邊帶紅移到710nm，從XPS譜圖分析結(jié)果表明存在S<,2p>和N<,1s>的信息。 以光催化降解亞甲基藍(lán)為模型，比較了共摻雜的納米TiO<,2>與純的納米TiO<,2>以及單獨(dú)摻雜N或S的納米TiO<,2>光催化活性，檢測(cè)結(jié)果表明，與純TiO<,2>和單摻N和S的TiO<,2>相比，共摻雜的TiO<,2>對(duì)亞甲基藍(lán)的脫色率有顯著的提高。另外

3、，本文還考察了pH值、光源、有機(jī)物的初始濃度、焙燒溫度等因素對(duì)催化劑光催化活性的影響，并以L(fǎng)angmuir-Hinshelwood模式，對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)研究，表明不論是以高壓汞燈還是以太陽(yáng)光為光源，其反應(yīng)都遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程；在太陽(yáng)光下，N和S共摻雜的TiO<,2>對(duì)亞甲基藍(lán)光催化降解效率與純。Ti02相比，由57％提高到90％，即太陽(yáng)光的利用率得到很大的提高。 N和S共摻雜的納米TiO<,2>與肌紅蛋白相互作用的結(jié)果表明，