可見光下?lián)組o附Ag納米TiO-,2-光催化性能的研究.pdf

1、隨著新世紀的到來,我國在享受經濟高速增長的同時,也面臨著嚴重的能源短缺和環(huán)境污染的問題。這對當前人們以及后代子孫的生活和身體健康非常不利,由此可持續(xù)發(fā)展的觀點應運而生,從這個角度出發(fā)我們應明白在重視建設各種物質文明的同時更要高度重視對伴隨而來的廢棄物、排放物的處理和循環(huán)再生?？墒窍胍龅竭@點并不容易。直到光催化技術的出現(xiàn)為我們提供了一種理想的途徑。
　　 該技術因為可以利用取之不盡,用之不竭的太陽能處理有毒有害物質,改善環(huán)境,并

2、且不會造成二次污染,達到資源利用生態(tài)化的目的而受到國內外科學家的高度重視。近年來國內外很多學者都進行了大量的研究,并取得了很大的成效,其中以TiO2為代表的光催化技術已成為目前研究的熱點。納米TiO2在紫外光照射下是一種高性能的光催化劑,由于催化效率高、無毒、無污染等優(yōu)點,可應用在凈化、除菌及降解各種有機化合物等很多領域,尤其在光催化氧化降解工業(yè)廢水中取得了較好的效果,但是由于TiO2帶隙較寬導致其對可見光幾乎沒有活性,若能拓展其對可見

3、光的響應范圍,則其應用有望飛躍。所以如何提高其在可見光下的光催化效率成為了實驗室研究的重點方向。
　　 本文用簡單的方法制備了摻Mo6+附Ag納米TiO2催化劑,以酸性大紅3R廢水為對象開展研究。結果表明,該催化劑對可見光具有良好的響應。研究的主要內容和得到的結論如下:(1)用溶膠凝膠法和光催化還原法制備了純TiO2粉體,摻Mo6+納米TiO2粉體、附Ag納米TiO2粉體以及摻M06+附Ag納米TiO2粉體光催化劑,用X-衍射(

4、XRD)和掃描電鏡(SEM)對樣品的結構、形貌進行表征。無論是Mo6+單摻雜,Ag的單附載還是摻Mo6+附Ag制備的TiO2粉體顆粒分布均勻,晶粒的直徑相對于純TiO2都有所變小,其中摻Mo6+附Ag納米TiO2粉體直徑最小,約為19.6nm。Mo6+的摻雜和銀的附載對銳鈦礦型向金紅石型轉變有抑制作用。
　　 (2)XPS圖譜和UV-Vis光譜表明Mo是以+6價態(tài)進入TiO2晶格內部,并取代部分Ti4+,而Ag是以0價的形式附載

5、于TiO2的表面；Mo6+摻雜和Ag的附載使TiO2吸收帶邊發(fā)生了紅移,拓寬了可見光的響應范圍。
　　 (3)以酸性大紅3R廢水為光催化反應模型化合物,分析考察了Mo6+的較佳摻雜量、Ag的較佳附載量和煅燒溫度；比較了摻Mo6+附Ag納米TiO2與TiO2粉體,摻Mo6+納米TiO2粉體、附Ag納米TiO2在可見光下的催化活性。通過實驗得出Mo6+的較佳摻雜量為4.5％,Ag的較佳附載量為2％,煅燒溫度為500℃；摻Mo6+附A