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，全球能源短缺和環(huán)境污染問題日益加劇，充分利用太陽光這一巨大的能源，對解決上述問題及社會的發(fā)展具有非常重要意義，其中半導體光催化材料在太陽光的綜合利用方面具有不可替代的作用。在半導體光催化材料中，二氧化鈦由于其成本低，耐光腐蝕、耐化學腐蝕，無毒無害而受到廣泛關(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、利用太陽光，難以實現(xiàn)廣泛應用。
　　 本文對金屬摻雜介孔二氧化鈦的制備及性能進行了研究。其一，采用過渡金屬Mo和稀土金屬Ce對TiO2光催化材料進行摻雜改性，研究Mo，Ce摻雜對TiO2結(jié)構(gòu)參數(shù)及性能的影響，從而改善其可見光響應性，并通過亞甲基藍降解對其光催化活性進行了考察。研究結(jié)果表明：共摻雜改性后的二氧化鈦光響應性明顯提高，不僅在可見光區(qū)具有明顯吸收而且對紫外光也有更強的吸收。本文所制備光催化劑在模擬太陽光下照射10 h，亞

3、甲基藍幾乎完全降解。其二，以CA為結(jié)構(gòu)導向劑、H2MoO4為鉬源通過溶膠.凝膠法合成具有介孔結(jié)構(gòu)的Mo摻雜TiO2光催化材料，旨在通過形成具有雜原子的骨架結(jié)構(gòu)提高介孔穩(wěn)定性，通過摻雜改變介孔二氧化鈦的吸附行為，同時使其可見光活性提高。采用XRD，TG-DTA，UV-vis，N2吸附-脫附和TEM等技術(shù)對所合成催化材料進行表征，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