活性碳纖維負載稀土-碳共摻雜納米TiO-,2-的制備及其性能研究.pdf

1、為了克服納米TiO2禁帶寬度較寬、光響應范圍窄的弱點，在溶膠-凝膠法制備納米TiO2的過程中，采用碳和稀土金屬中的釹/鈰對TiO2進行共摻雜修飾，通過對低濃度亞甲基藍溶液的降解考察其光催化能力。并分別采用偶聯(lián)法和溶膠-凝膠法將制備出的催化劑負載到活性碳纖維(ACF)上，通過循環(huán)脫色實驗比較了兩種負載方法的效果。 研究結果表明：Nd/C共摻雜樣品中，TiO2的晶型均為銳鈦礦型，Nd和C的摻雜均能抑制TiO2粒徑的生長，UV-vis

2、漫反射結果顯示Nd摻雜樣品在可見光區(qū)出現(xiàn)明顯的吸收峰，XPS分析得出C取代了TiO2中的O形成C-Ti鍵，而Nd取代了Ti改變了TiO2的晶格結構。光催化實驗結果顯示：當Nd:C:Ti摩爾比為0.006:0.15:1，40℃溶膠，550℃煅燒，升溫速率為5℃·min-1時，制備的TiO2-Nd-C活性最高，白熾燈下，當催化劑投加量為2 g·L-1，體系pH值為3時，共摻雜催化劑對亞甲基藍溶液的脫色率2 h后達24.8％。 Ce

3、/C共摻雜樣品中TiO2的晶型也以銳鈦礦型為主，并且Ce對TiO2粒徑生長的抑制作用比Nd更明顯，摻雜后樣品的紅移效果也優(yōu)于Nd摻雜樣品。XPS表征顯示：Ce取代了Ti改變了TiO2的晶格結構，并以Ce3+和Ce4+兩種價態(tài)存在。催化劑制備的優(yōu)化條件為：Ce:C:Ti摩爾比為0.002:0.30:1，煅燒溫度：650℃，升溫速率：8℃·min-1。白熾燈下，2 h對低濃度亞甲基藍溶液脫色率達63.2％。 分別采用偶聯(lián)法與溶膠-凝