納米二氧化鈦光催化劑的制備、表征、光催化性能及失活研究.pdf

1、半導(dǎo)體TiO2光催化劑在環(huán)境污染治理的研究中得到了極大發(fā)展，它能將許多水中難生物降解的有機(jī)物徹底礦化，具有反應(yīng)條件溫和、無二次污染、除凈度高，和易于操作等優(yōu)點(diǎn)，可以直接利用太陽光進(jìn)行氧化反應(yīng)等優(yōu)越性能而成為一種理想的環(huán)境污染治理技術(shù)。但它在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些不足的方面，如量子效率偏低，光譜響應(yīng)范圍窄，難回收和易失活的特點(diǎn)。本文采用水熱法制備了一系列純TiO2和金屬摻雜的TiO2光催化劑，并采用XRD、TEM、IR、紫外漫反射和可見吸收

2、等測試手段對(duì)其進(jìn)行了分析和表征，研究了其在紫外燈和日光燈的條件下，這些催化劑光催化性能及失活行為：
　　 水熱法制備了片狀的銳鈦礦TiO2納米樣品，研究了樣品晶粒尺寸和光催化性能與水熱溫度和保溫時(shí)間的關(guān)系。晶粒尺寸隨水熱溫度的升高而增大，在150℃和160℃下制備樣品的光催化活性和吸附能力隨著晶粒的增大而增加。反應(yīng)開始晶粒尺寸小的樣品都具有很好活性，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，納米TiO2光催化的光催化活性會(huì)因?yàn)橹虚g產(chǎn)物覆蓋活性位點(diǎn)而降低，

3、導(dǎo)致催化劑失活。180℃溫度下制備的樣品粒徑比較大，初始活性雖然不是很高，但性能很穩(wěn)定，不容易失活。
　　 水熱法制備了兩類金屬離子(Cu、V)摻雜的TiO2光催化劑，摻雜過程影響了TiO2的晶粒生長過程。摻雜后都使TiO2光催化劑的吸收帶邊發(fā)生紅移，隨著金屬離子摻雜量的增加，催化劑的吸收帶邊紅移程度增加。摻雜TiO2的光催化活性存在一個(gè)最佳的濃度范圍，紫外光照射時(shí)，當(dāng)金屬離子摻雜量低時(shí)，催化劑的活性比較好。當(dāng)摻雜量很高時(shí)催化劑