鈦酸鍶催化劑的制備及改性研究.pdf

1、使用光催化劑利用太陽(yáng)能降解污染物，具有無(wú)二次污染、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。SrTiO3有適宜的禁帶寬度和良好的穩(wěn)定性，是一種極具開發(fā)潛力和應(yīng)用前景的光催化材料。但是，目前 SrTiO3催化劑面臨制備工藝步驟復(fù)雜、污染大、成本高、對(duì)可見光的利用率低以及回收困難等問題。因此，在環(huán)保無(wú)污染、低成本的條件下制備 SrTiO3催化劑，并對(duì)其進(jìn)行改性以提高光催化活性同時(shí)解決回收困難等問題都具有重要意義。
　　本文對(duì)SrTiO3催化劑的制備方法進(jìn)行改

2、進(jìn)，采用溶膠-凝膠法，以酒石酸水溶液作為溶劑、分散劑和穩(wěn)定劑，考察了酒石酸、蒸餾水的用量對(duì) SrTiO3催化劑結(jié)晶度以及催化活性的影響。結(jié)果表明，當(dāng)Sr2+與酒石酸摩爾比為1:4，蒸餾水用量為20mL時(shí)制備的SrTiO3結(jié)晶度為89％，對(duì)亞甲基藍(lán)的降解率可達(dá)到40%。改進(jìn)的鈦酸鍶制備方法選用的原料安全易得，工藝步驟簡(jiǎn)單，所用設(shè)備少，并且無(wú)毒，無(wú)刺激性氣味，實(shí)驗(yàn)過程對(duì)環(huán)境友好。
　　針對(duì)SrTiO3的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性質(zhì)，選擇稀土金屬元素

3、Ce為摻雜元素，用改進(jìn)的溶膠-凝膠法制備Ce摻雜改性的SrTiO3催化劑，采用XRD、IR、BET、SEM、XPS和UV-vis等手段檢測(cè)了改性SrTiO3的結(jié)構(gòu)及表面性能，并通過催化降解亞甲基藍(lán)考察了該SrTiO3的光催化性能。研究表明，Ce4+替代SrTiO3的Sr2+，使催化劑表面的Ti4+含量減少，粒徑減小，比表面積增大，光生電子和空穴的利用率提高。XPS分析表明，Ce4+改性SrTiO3催化劑表面吸附氧和吸附H2O含量增加，導(dǎo)

4、致光催化活性中心增多。Ce4+的4f能級(jí)使SrTiO3形成新的能帶，并且循環(huán)捕獲光電子還原為Ce3+，延長(zhǎng)光生電子和空穴的壽命，提高SrTiO3的催化活性。研究結(jié)果表明，摻雜3mol%Ce4+的SrTiO3對(duì)亞甲基藍(lán)的降解率可達(dá)98.7%。
　　同樣采用溶膠-凝膠法以 SrFe12O19粒子為磁性基體，制備了磁性SrTiO3/SrFe12O19磁性光催化劑，通過一系列表征手段對(duì)其表面形貌、光催化性能以及回收效果進(jìn)行了考察。結(jié)果表明