TiO2納米管光催化轉(zhuǎn)盤處理廢水的研究.pdf

1、本論文主要涉及TiO2納米管轉(zhuǎn)盤的制備及其光催化性能的研究。采用陽極氧化的方法制備二氧化鈦納米管,用鈦酸四丁酯水解和水合肼還原醋酸銅的方法制取TiO2-Cu2O復(fù)合材料,嘗試將-Cu2O組裝到TiO2納米管中。應(yīng)用X射線衍射、紫外光譜、場發(fā)射掃描電鏡、透射電鏡等測試手段進行表征,得到以下結(jié)論:
　　 采用陽極氧化的方法制備二氧化鈦納米管,由于轉(zhuǎn)盤光液膜法通過轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動,加強了溶液的傳質(zhì)效率,并使電極的大部分暴露于空氣中,在電極的

2、表面形成幾十微米厚的液膜,使激發(fā)光直接透過該液膜即可照射到光陽極表面,從而避免了染料自身對紫外光的吸收而造成的激發(fā)光光強度損失,大大提高了激發(fā)光的利用率,使TiO2納米管電極的催化活性得以更好地發(fā)揮,同時加強傳質(zhì)和提高激發(fā)光的利用率,克服了傳統(tǒng)光電反應(yīng)器的不足,使光電催化效率大大提高。
　　 采用鈦酸四丁酯水解和水合肼還原醋酸銅的方法制取不同比例TiO2-Cu2O復(fù)合材料.由于Cu2O的禁帶寬度是2.0ev,對可見光有吸收,Cu

3、2O和TiO2表面能夠形成異質(zhì)結(jié),可見光激發(fā)Cu2O而在其導(dǎo)帶產(chǎn)生的電子能夠迅速轉(zhuǎn)移到TiO2導(dǎo)帶.這樣可以有效阻止Cu2O電子空穴對的復(fù)合,提高量子效率。通過光催化實驗評判:經(jīng)其優(yōu)化條件在150℃的真空干燥箱中烘3 h,在可見光下降解羅丹明B的能力最強.
　　 由于羅丹明B的吸光度較高,催化劑對光的利用率較低,因此催化效率較低。由于相同濃度下,活性艷紅的吸光度小于羅丹明B的吸光度,對激發(fā)光利用率較高,所以嘗試研究催化劑降解活性

4、艷紅。這也可以進一步對轉(zhuǎn)盤進行改進,可將吸收可見光的催化劑負(fù)載到TiO2納米管中,充分利用轉(zhuǎn)盤的優(yōu)勢(由于液膜很薄,可大大降低激發(fā)光到達(dá)催化劑前的光損失),達(dá)到可見光高效率降解染料的目的。通過光催化實驗評判可知,相同濃度的活性艷紅的吸光度小于羅丹明B的吸光度,對催化劑利用率較高,可與轉(zhuǎn)盤的思想相結(jié)合。實驗過程中,嘗試將Cu2O負(fù)載到TiO2納米管中,由于各方面條件限制,未能成功。
　　 本文嘗試將Cu2O負(fù)載到TiO2納米管中,