可見(jiàn)光響應(yīng)的層狀粘土負(fù)載光催化劑的制備.pdf

1、為了解決日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，半導(dǎo)體光催化劑TiO<,2>因其具有可降解水中污染物等特性而吸引了眾多的注意力。然而由于其較寬的能帶寬度(3.2eV)，TiO<,2>只能在波長(zhǎng)小于387nm的紫外光的照射下才能顯現(xiàn)出較強(qiáng)的活性，而這一部分的光只占太陽(yáng)光的3-5％，因此又限制了TiO<,2>的廣泛應(yīng)用。目前對(duì)于TiO<,2>光催化劑的研究主要包括提高光催化效率、催化劑的固定以及提高其可見(jiàn)光利用率。利用光催化氧化技術(shù)處理有機(jī)廢水，具有處理效

2、率高、工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、操作條件易控制、非選擇性地降解有機(jī)污染物、無(wú)二次污染等突出優(yōu)點(diǎn)，為有機(jī)廢水的工業(yè)化處理提供了新思路和新途徑。 本文以提純鈉化后的新疆某地的蒙脫石為TiO<,2>的載體，以TiCl<,4>為鈦源，進(jìn)行了二氧化鈦柱撐蒙脫石(TiO<,2>-PILM)復(fù)合催化劑的制備研究。在此基礎(chǔ)上對(duì)TiO<,2>進(jìn)行摻雜改性，制備了N，S共摻雜的TiO<,2>-PILM復(fù)合光催化劑。同時(shí)，利用多種測(cè)試技術(shù)對(duì)所制得的N，S共摻雜T

3、iO<,2>-PILM催化劑進(jìn)行了表征。X-射線衍射(XRD)分析結(jié)果證明，銳鈦礦相TiO<,2>在較低溫度下已經(jīng)形成，這可能是由于蒙脫石的介入促進(jìn)了TiO<,2>晶相的轉(zhuǎn)變。．合成物的XRD圖中沒(méi)有蒙脫石(001)面的衍射峰，這和交聯(lián)過(guò)程中的剝層現(xiàn)象有關(guān)，但是蒙脫石的層狀結(jié)構(gòu)沒(méi)有完全被破壞，紅外分析顯示蒙脫石2：1的硅酸鹽結(jié)構(gòu)仍然存在。柱撐后樣品的比表面積由原來(lái)蒙脫石的9.5433m<'2>/g增大到了225.8280m<'2>/g(

4、樣品B)，大大增強(qiáng)了催化劑的吸附性能。合成物中“卡房”狀無(wú)序孔結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了材料整體結(jié)構(gòu)的無(wú)序性，顆粒之間不同的團(tuán)聚方式導(dǎo)致了樣品中雙孔結(jié)構(gòu)的存在。X-射線光電子能譜(XPS)顯示了N，S的成功摻雜，紫外-可見(jiàn)漫反射圖則表明摻雜后催化劑的吸收波長(zhǎng)發(fā)生了紅移，使催化劑的吸收波長(zhǎng)移到了可見(jiàn)光區(qū)。 光催化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，低溫制備的TiO<,2>-PILM復(fù)合催化劑具有較好的光催化性能。當(dāng)焙燒溫度為350℃、Ti：S為1：4時(shí)，摻雜的催化劑