幾種復(fù)合型光催化劑的制備及其性質(zhì)的研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)，人類社會(huì)正面臨人口、資源、能源和環(huán)境問題的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：而環(huán)境污染、能源短缺是其中最重要的問題。近年來，半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)在環(huán)境污染物降解方面的應(yīng)用已成為當(dāng)今各國(guó)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域科研工作者的研究熱點(diǎn)之一。在眾多半導(dǎo)體光催化劑中，納米TiO<,2>因其具有穩(wěn)定性好、價(jià)廉、催化效率高、應(yīng)用范圍廣等突出優(yōu)點(diǎn)而倍受關(guān)注。本論文主要由以下四部分組成： 第一部分：系統(tǒng)回顧了光催化材料的發(fā)展?fàn)顩r及存在的問題，全面闡述了納米TiO<,2

2、>光催化技術(shù)在應(yīng)用、改性、制備、載體等方面的研究情況，詳細(xì)介紹了納米TiO<,2>光催化劑及其摻雜樣品、載體制備方法、光催化活性評(píng)價(jià)及其表征實(shí)驗(yàn)方法。 第二部分：以鈦酸四丁酯為前軀物，采用溶膠．凝膠法制備了不同量的Pr摻雜的TiO<,2>光催化劑，通過XRD，TG-DTA，AFM，UV-Vis，XPS，F(xiàn)IRT等手段對(duì)其進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。利用酸性品紅光催化降解實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)了其光催化活性，并考察了各因素如pH值，燒結(jié)溫度，摻雜量等對(duì)

3、光催化性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，催化劑的最佳摻雜量為0.8％時(shí)，其相應(yīng)的最佳用量為0.04g/25ml，Pr<,2>O<,3>的摻雜使TiO<,2>的粒徑減小，比表面積增大，催化活性增強(qiáng)。 第三部分：以鈉基蒙脫土(簡(jiǎn)稱MMT)為載體，利用鈦酸四丁酯溶膠凝膠法將納米TiO<,2>和La<,2>O<,3>引入到蒙脫土層間，經(jīng)500℃煅燒后得到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的TiO<,2>柱撐蒙脫土，合成出載鑭/二氧化鈦柱撐蒙脫土復(fù)合光催化劑(La-TiO

4、<,2>/MMT)。通過XRD，TG-DTA，UV-Vis，F(xiàn)IRT等分析方法對(duì)復(fù)合光催化劑的物相組成、晶相等物化性質(zhì)進(jìn)行了表征。對(duì)降解品紅的光催化活性測(cè)試表明光催化活性：La-TiO<,2>/MMT>TiO<,2>/MMT>TiO<,2>，其中La-TiO<,2>/MMT由于柱化后具有較大的比表面積和La的負(fù)載改性而具有最高的光催化活性。 第四部分：本實(shí)驗(yàn)利用檸檬酸法合成了鈣鈦礦型復(fù)合氧化物L(fēng)aFe<,1-x>Co<,x>O<