2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、本文在全面綜述光催化原理、應(yīng)用、活性影響因素及復(fù)合催化劑合成方法的情況下,針對復(fù)合催化劑存在的問題及光催化技術(shù)實用化的發(fā)展要求,制備出具有很高光催化活性的外負(fù)載型TiO2/火山巖復(fù)合體。首先以火山巖為硬模板,采用超臨界流體沉積技術(shù)對火山巖載體進(jìn)行預(yù)處理,合成雙模板。再以溶膠-凝膠法對其進(jìn)行超聲TiO2涂覆,經(jīng)過干燥、空氣中煅燒實現(xiàn)了TiO2凝膠的無機化和火山巖孔隙中有機物除去,成功制備了外負(fù)載型TiO2/火山巖(TiO2-coated

2、lava surface,TCLF)。同時,采用溶膠-凝膠法制備了體負(fù)載型TiO2/火山巖(TiO2-coated lavasurface,TCL)復(fù)合體和鐵摻雜氧化鈦(Fe-TiO2)納米粉體,通過掃描電鏡、X-射線衍射、熱重-差熱、傅里葉紅外光譜和紫外漫反射等手段對不同條件下獲得樣品的化學(xué)結(jié)構(gòu)、表面形貌和晶型進(jìn)行了表征,以亞甲基藍(lán)溶液(MB)為標(biāo)準(zhǔn)模擬降解物,對樣品的光催化活性進(jìn)行分析。
   Fe-TiO2和TiO2的表觀

3、活化能分別為27.431 KJ/mol,和25.179 KJ/mol,F(xiàn)e離子摻雜使得TiO2的晶粒生長表觀活化能增大,晶型轉(zhuǎn)變溫度升高。Fe-TiO2和TiO2的熱分解活化能分別為9.024 KJ/mol和13.743 KJ/mol,鐵的摻雜使得TiO2的熱分解活化能降低,使得TiO2在低溫的條件下的晶化過程加快,晶粒生長速度增大。
   摻雜Fe 能抑制TiO2晶粒生長,提高了TiO2的熱穩(wěn)定性,而且拓展TiO2的吸收波長范

4、圍至可見光區(qū),提高了復(fù)合體中Ti3+離子濃度,降低了光生載流子的復(fù)合幾率,從而導(dǎo)致提高TiO2的光催化效率。
   通過超臨界沉積、溶膠-凝膠涂覆和煅燒熱處理沒有改變火山巖結(jié)構(gòu),在相同的負(fù)載次數(shù)下,外負(fù)載復(fù)合體TCLF的比表面積、孔徑和孔隙數(shù)比體負(fù)載復(fù)合體TCL的大,而TiO2負(fù)載量及其晶粒尺寸反而小。
   復(fù)合體對亞甲基藍(lán)的降解過程適合采用一級動力學(xué)方程進(jìn)行描述。對于外負(fù)載或體負(fù)載復(fù)合體,一次負(fù)載比二次負(fù)載的光催化性

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