納米TiO-,2-的改性及光助催化分解環(huán)己烷研究.pdf

1、提高半導體材料的量子效率及催化活性是污染控制化學領域研究熱點課題。熱處理，酸處理，堿處理及微波處理等是催化劑制備過程中的常用、有效的表面化學修飾改性手段。本文根據納米材料的特點，通過對TiO2進行預處理來改變催化劑表面性質，達到抑制光生電子空穴對重新復合以及增加有效比表面積的目的，從而提高光催化劑的活性及量子效率。同時利用原位紅外光譜等技術，選取氣體環(huán)己烷作為目標物，在溫和條件下考察其在改性TiO2表面發(fā)生光助催化分解的過程。把環(huán)己烷光

2、催化降解效果，反應機制與催化劑的結構特性相關聯(lián)，討論其反應機理。通過研究深入了解改性TiO2的表面性質及其對催化效果的影響，得出了一些有創(chuàng)新意義的研究結果： 熱處理溫度是影響催化劑的表面結構及催化活性的的重要因素。400℃條件下熱處理光催化劑具有最高催化活性是催化劑適宜的表面結構、晶相結構，吸光能力及晶化度等多種因素共同作用的結果；微波熱處理和常規(guī)熱處理制備SO42-/TiO2催化劑，不僅拓展了TiO2樣品對光的響應范圍，而且改

3、善了TiO2光生電子和空穴的分離效率，提高了樣品對氧物種的吸附，并促進了光生電子向吸附氧的傳輸。單純微波輻射處理的TiO2表面產生適宜的表面態(tài)缺陷，淺度捕獲遷移到表面上的光生電子和空穴，抑制電子空穴的復合發(fā)生，提高總的光量子效率。 通過原位紅外技術，觀察到改性處理的TiO2氧化環(huán)己烷的主要產物是CO2和H2O，同時捕捉到了中間產物CO以及乙酸，提出了環(huán)己烷光催化降解的可能機理；酸處理改性的TiO2，表面增加的酸性中心可能為CO產