納米TiO-,2-及其復(fù)合氧化物光催化降解污染物的性能研究.pdf

1、TiO2光催化應(yīng)用于環(huán)境治理，具有以下顯著特點(diǎn)：(1)適用范圍廣，幾乎能降解任何有機(jī)物；(2)無二次污染。但TiO2作為催化劑同時(shí)也存在著光生電子和空穴易復(fù)合，可見光利用效率低等弱點(diǎn)，從而制約了在實(shí)際廢水處理中的應(yīng)用。在對(duì)TiO2的研究中發(fā)現(xiàn)，將氧化物與二氧化鈦復(fù)合，在TiO2晶格中引入缺陷位置或改變結(jié)晶度，可以抑制電子與空穴的復(fù)合，使光生載流子在不同能級(jí)半導(dǎo)體之間輸送并可有效分離，延長(zhǎng)載流子壽命，從而達(dá)到提高TiO2光催化活性的目的。

2、本文主要研究了TiO2及復(fù)合氧化物光催化劑的制備與表征；以染料羅丹明B為目標(biāo)降解物，系統(tǒng)考察了合成的TiO2納米粉的光催化活性。 首次以明膠為分散介質(zhì)，以Ti(SO4)2和NH3·H2O為原料，采用凝膠網(wǎng)格沉淀法制備出了納米TiO2光催化劑，并對(duì)樣品進(jìn)行了表征，初步探討了凝膠網(wǎng)格作用機(jī)理。以羅丹明B為目標(biāo)降解物，考察了TiO2納米粉的光催化活性。結(jié)果表明：該法制備的樣品為球形，銳鈦型結(jié)構(gòu)，平均粒徑在20nm左右，且分散均勻；明膠

3、濃度及灼燒溫度對(duì)產(chǎn)物粒徑、晶相和光催化活性有明顯影響，可通過控制合成條件，達(dá)到控制產(chǎn)物性狀的目的，從而獲得最佳光催化劑的制備條件，此時(shí)所制備的催化劑樣品對(duì)羅丹明B的降解具有最高的催化效率。本合成方法成本低、操作簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生毒副產(chǎn)物且明膠可循環(huán)使用，是一種制備均勻納米顆粒的有效方法。 采用改進(jìn)Sol-gel方法，分別制備了兩種新型的單分散橢球形微孔結(jié)構(gòu)的納米GeO2/TiO2和B2O3/TiO2復(fù)合光催化劑，并對(duì)樣品進(jìn)行了表征，以

4、染料羅丹明B為目標(biāo)降解物，采用HPLC檢測(cè)，通過不同光照時(shí)間下染料降解情況，系統(tǒng)考察了所制備樣品的光催化活性。結(jié)果表明，改進(jìn)的Sol-gel法制得的復(fù)合光催化劑具有明顯的孔結(jié)構(gòu)，而且比表面積大、粒徑小、粒徑分布窄、分散性好；適量GeO2和B2O3的復(fù)合能夠有效促進(jìn)TiO2納米粒子的光催化活性；在最佳制備條件下，所制得的復(fù)合光催化活性比純TiO2有顯著提高。 對(duì)兩種復(fù)合催化劑的紫外可見吸收光譜研究發(fā)現(xiàn)：GeO2/TiO2在短波紫外