金屬離子與非金屬離子摻雜二氧化鈦的制備，表征及光催化性能研究.pdf

1、水環(huán)境污染已成為全球普遍關(guān)注的重要課題。TiO2 作為光催化劑在處理廢水中的有毒有機(jī)污染物方面呈現(xiàn)了其它處理方式不能取代的特點(diǎn)而具有廣闊的應(yīng)用前景。但是，嚴(yán)重制約TiO2 光催化應(yīng)用的一個(gè)瓶頸就是激發(fā)波長(zhǎng)的限制，最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的光催化劑是能利用太陽能中豐富的可見光資源來代替昂貴的人工紫外光。 離子摻雜可使寬的禁帶半導(dǎo)體TiO2 具備可見光響應(yīng)性能。本文采用溶膠-凝膠路徑與水熱處理相結(jié)合的方法制備了陽離子(Bi3+，F(xiàn)e3+，Cu2+)

2、，陰離子(N3-，PO43-,SCN-)和陰陽離子(Bi3+，SCN-)摻雜的幾種TiO2，對(duì)所制備的催化劑進(jìn)行了表征，并對(duì)其進(jìn)行了光催化性能研究,為有效處理廢水提供了一條新的途徑。主要研究?jī)?nèi)容如下: 1.對(duì)前人未涉足的Bi3+-TiO2和Bi3+,SCN--TiO2 進(jìn)行了XRD，TEM，F(xiàn)T-IR，XPS,UV-vis DRS和AES等表征。元素分析和TOC 證明了Bi3+-TiO2 與(Bi3+,SCN-)-TiO2分別存

3、在著Ti，O，Bi和Ti，O，Bi，C，N 元素。XRD 結(jié)果表明這些摻雜TiO2 均以銳鈦礦型為主的,相對(duì)于Degussa P25 TiO2,紫外漫反射光譜顯示Bi3+-TiO2和Bi3+,SCN--TiO2 帶邊分別紅移了近15nm和30nm。原子吸收光譜表明Bi3+-TiO2和Bi3+,SCN--TiO2中Bi的含量約為1.8％。 2.通過陽離子(Bi3+，F(xiàn)e3+，Cu2+)，陰離子(N3-，PO43-，SCN-)摻雜和

4、陰陽離子(Bi3+，SCN-)共摻雜的幾種TiO2 以及Degussa P25 TiO2 在模擬太陽光照射下來降解不同的有機(jī)污染物，以測(cè)試其紫外光催化性能,結(jié)果顯示Bi3+摻雜TiO2(Bi3+-TiO2) 和Bi3+，SCN-共摻雜TiO2(Bi3+,SCN--TiO2)具有較高的UV 光催化活性，并對(duì)其光催化活性高于純TiO2(P25)的原因進(jìn)行了分析。 3.通過HPLC，UV-vis和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)了Bi 摻雜Ti