SBA-15分子篩負載TiO2-改性TiO2的光催化性能研究.pdf

1、二氧化鈦(TiO2)半導體作為環(huán)境友好型光催化材料之一，因具有較好的光敏性和化學穩(wěn)定性等優(yōu)點，在降解有機污染物方面受到廣泛研究。但TiO2也存在不足之處，如顆粒易團聚，且其自身禁帶寬度大，光生電子-空穴極易復合，導致TiO2量子產率低，阻礙了TiO2的實際應用。將TiO2負載到具有較大比表面積的介孔分子篩載體上，并通過過渡金屬元素摻雜對負載型二氧化鈦催化劑進行改性，可以使二氧化鈦高度分散，同時提高量子效率，有利于催化活性的增加。

2、　　本論文研究內容和實驗結果如下:
　　(1)制備負載型催化劑TiO2-SBA-15，并對其進行摻雜改性。以介孔分子篩SBA-15為載體，以鈦酸四丁酯為鈦源，采用溶膠-凝膠法制備TiO2-SBA-15催化劑。對負載型二氧化鈦催化劑進行鑭、鈷和鐵摻雜改性，通過高溫焙燒制備不同摻雜量的TiO2-SBA-15催化劑。將以上催化劑應用于光催化降解甲基橙溶液，探究鈦含量、過渡金屬摻雜量、甲基橙濃度以及pH值等因素對降解率的影響。
　　

3、(2)表征載體和金屬摻雜改性的負載型二氧化鈦催化劑。采用FT-IR，XRD，N2吸附-脫附和TEM等表征手段對系列催化劑進行表征。結果表明:二氧化鈦均勻的分散在載體分子篩SBA-15上，且經摻雜改性后的負載型催化劑仍然保持介孔特性。
　　(3)光催化結果表明:在鈦酸四丁酯起始加入量為0.8mL，甲基橙濃度為10 mg/L，溶液pH=3的條件下，經過260 min，TiO2-SBA-15光催化降解甲基橙的降解率可達96％。對于三種金