金屬摻雜介孔二氧化鈦的制備及性能研究.pdf

1、二十一世紀(jì)，全球能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題日益加劇，充分利用太陽(yáng)光這一巨大的能源，對(duì)解決上述問(wèn)題及社會(huì)的發(fā)展具有非常重要意義，其中半導(dǎo)體光催化材料在太陽(yáng)光的綜合利用方面具有不可替代的作用。在半導(dǎo)體光催化材料中，二氧化鈦由于其成本低，耐光腐蝕、耐化學(xué)腐蝕，無(wú)毒無(wú)害而受到廣泛關(guān)注。介孔二氧化鈦因其具有豐富的孔結(jié)構(gòu)和大的比表面積，展現(xiàn)了更優(yōu)異的光催化性能。但是介孔TiO2熱穩(wěn)定性較差，而且它的禁帶寬度較大，只有紫外光才能激發(fā)使其具有活性，不能充分

2、利用太陽(yáng)光，難以實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。
　　 本文對(duì)金屬摻雜介孔二氧化鈦的制備及性能進(jìn)行了研究。其一，采用過(guò)渡金屬M(fèi)o和稀土金屬Ce對(duì)TiO2光催化材料進(jìn)行摻雜改性，研究Mo，Ce摻雜對(duì)TiO2結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能的影響，從而改善其可見(jiàn)光響應(yīng)性，并通過(guò)亞甲基藍(lán)降解對(duì)其光催化活性進(jìn)行了考察。研究結(jié)果表明：共摻雜改性后的二氧化鈦光響應(yīng)性明顯提高，不僅在可見(jiàn)光區(qū)具有明顯吸收而且對(duì)紫外光也有更強(qiáng)的吸收。本文所制備光催化劑在模擬太陽(yáng)光下照射10 h，亞

3、甲基藍(lán)幾乎完全降解。其二，以CA為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑、H2MoO4為鉬源通過(guò)溶膠.凝膠法合成具有介孔結(jié)構(gòu)的Mo摻雜TiO2光催化材料，旨在通過(guò)形成具有雜原子的骨架結(jié)構(gòu)提高介孔穩(wěn)定性，通過(guò)摻雜改變介孔二氧化鈦的吸附行為，同時(shí)使其可見(jiàn)光活性提高。采用XRD，TG-DTA，UV-vis，N2吸附-脫附和TEM等技術(shù)對(duì)所合成催化材料進(jìn)行表征，結(jié)果表明：合成材料具有很好的介孔結(jié)構(gòu)；鉬摻雜提高了其比表面積和熱穩(wěn)定性，有效抑制了介孔的坍塌和銳鈦礦相向金紅石相