納米TiO2的制備及光催化性能研究.pdf

1、因為水資源污染問題日益嚴(yán)重,廢水的降解處理技術(shù)逐漸得到了人們的廣泛關(guān)注。半導(dǎo)體光催化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。它廉價,而且是環(huán)境友好的技術(shù),應(yīng)用前景十分誘人。半導(dǎo)體光催化劑眾多,二氧化鈦因為其具有較好的光催化性能、穩(wěn)定性高、無毒,從而倍受人們的親睞。但是,它帶隙能寬,需要能量大,主要吸收紫外光,對太陽光的利用率較低;而且粉體的比表面積小,不宜回收。本文針對TiO2光催化劑存在的缺點(diǎn)開展研究,制備出了Fe3+、Co2+摻雜TiO2納米粉體和納米管以及

2、CdS半導(dǎo)體復(fù)合TiO2納米管,研究了它們的光催化性質(zhì)。主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.以金屬硝酸鹽和四氯化鈦為原料,采用水熱法制備出了Fe3+、Co2+摻雜的TiO2粉體,采用XRD、UV-vis、SEM等技術(shù)對催化劑進(jìn)行了分析、表征,以羅丹明B為目標(biāo)降解物,對其光催化活性進(jìn)行了評價。結(jié)果表明Fe3+、Co2+的摻入促進(jìn)了TiO2由銳鈦礦相向金紅石相的轉(zhuǎn)變,增強(qiáng)了TiO2對紫外光的吸收能力,拓寬了光譜吸收范圍,提高了TiO2對太

3、陽光的利用效率。
　　 2.以Fe3+、Co2+摻雜TiO2粉體為前驅(qū)物,采用水熱法制備Fe3+、Co2+摻雜Na2Ti3O7納米管,研究了水熱時間和水熱溫度對樣品形貌的影響。采用XRD、TEM、SEM、UV-vis等技術(shù)對催化劑進(jìn)行了分析、表征。以羅丹明B為目標(biāo)降解物,對其光催化活性進(jìn)行了評價。研究結(jié)果表明,通過對Na2Ti3O7納米管進(jìn)行Fe3+、Co2+等金屬摻雜,可以明顯提高Na2Ti3O7納米管紫外和可見光下條件下的光