硫摻雜稻殼負(fù)載二氧化鈦光催化材料的固相制備及特性研究.pdf

1、二氧化鈦光催化劑因其禁帶寬度較大，只能利用太陽頻譜范圍約4％的紫外光，使用后很難分離回收，在一定程度上限制了它的生產(chǎn)應(yīng)用。針對以上缺點(diǎn)，本文以鈦酸四丁酯為鈦源，五水硫代硫酸鈉為硫源，稻殼為載體，采用固相方法制備具有可見光催化活性并易于回收利用的硫摻雜稻殼負(fù)載的二氧化鈦復(fù)合光催化劑(S-TiO2/RH)。研究結(jié)論如下:
　　(1)試驗(yàn)五種S-TiO2/RH復(fù)合光催化劑的固相制備工藝，對比各工藝樣品對剛果紅溶液的可見光使用降解效果，結(jié)

2、果表明以研缽研磨發(fā)生水解反應(yīng)，前驅(qū)體負(fù)載稻殼的制備方式最佳。制備流程為:在玻璃研缽中研磨鈦源和硫源，再靜置陳化、升溫加速反應(yīng)、洗滌干燥后與預(yù)處理后的稻殼混合球磨，壓片、煅燒后制得S-TiO2/RH復(fù)合型光催化劑。
　　(2)對TiO2光催化劑進(jìn)行摻雜改性，結(jié)果表明:非金屬硫的摻雜使得催化劑的吸收帶邊發(fā)生紅移，具備一定的可見光降解活性。對S-TiO2光催化劑進(jìn)行稻殼負(fù)載，表明稻殼的負(fù)載不僅滿足原光催化劑應(yīng)當(dāng)具備的性質(zhì)，同時(shí)稻殼與S-

3、TiO2顆粒間發(fā)生較強(qiáng)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)較好的固定，提高了材料的分散性、比表面積和吸附性能。
　　(3)煅燒溫度主要影響二氧化鈦的晶型構(gòu)成。當(dāng)煅燒溫度為500℃時(shí)，晶體發(fā)育完善無團(tuán)聚現(xiàn)象，樣品在紫外可見光譜中紅移程度最大，同時(shí)對剛果紅的總?cè)コ首罡?，因此煅燒溫度?00℃為宜。考察煅燒時(shí)間的影響，時(shí)間為4h的樣品在紫外可見光譜中紅移程度最大，對染料的總?cè)コ首罡?，則煅燒時(shí)間以4h為宜。
　　(4)稻殼負(fù)載時(shí)，300℃-800℃煅燒范

4、圍內(nèi)TiO2始終出現(xiàn)罕見的板鈦礦相，可能是稻殼煅燒后的稻殼灰具有大量孔隙及高比表面積，其獨(dú)特結(jié)構(gòu)使得板鈦礦相易于在相界面上成核，晶核生長逐步擴(kuò)散到銳鈦礦相的內(nèi)部發(fā)生了銳鈦礦相向板鈦礦相的轉(zhuǎn)變。
　　(5)當(dāng)煅燒溫度為500℃，煅燒時(shí)間為4h時(shí)，制得54％銳鈦礦相和46％板鈦礦相的S-TiO2/RH樣品，紅外光譜上出現(xiàn)代表Ti-O-Si鍵和Ti-O-S鍵的特征峰，表明載體中的Si和硫源中的S進(jìn)入TiO2晶格中形成缺陷。
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