負(fù)載型納米TiO-,2-的制備及光催化性能的研究.pdf

1、納米技術(shù)的發(fā)展日新月異，在生命醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)、能源、環(huán)境、國(guó)防科技以及工業(yè)制造等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣闊，對(duì)21世紀(jì)的科技發(fā)展具有重要作用。納米TiO<,2>以其在環(huán)境凈化方面的巨大作用成為目前最具應(yīng)用前景的光催化劑。本文在歸納納米TiO<,2>光催化降解有機(jī)污染物的基礎(chǔ)上，確定以負(fù)載型光催化體系作為研究對(duì)象，選用一些新穎的、具有獨(dú)特物理化學(xué)特性的材料作載體，重點(diǎn)進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究。 首先，系統(tǒng)研究了納米TiO

2、<,2>光催化降解硝基苯過(guò)程中的影響因素，并對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析，為之后開(kāi)展的負(fù)載型光催化劑的制備與表征做好了鋪墊。 在溶膠凝膠法制備納米光催化劑的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)制備方法的改進(jìn)，分別采用溶膠凝膠法、浸漬法、吸附水解法制備了以CdS、A1203、Zr02為載體的負(fù)載型光催化劑。通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行的X射線衍射、透射電鏡、比表面積、紅外光譜、粒度分析、紫外光光譜等表征了其晶相、形貌、比表面積、吸收邊等物理化學(xué)性質(zhì)。通過(guò)對(duì)不同污染物(甲基

3、橙、造紙廢水、亞甲基藍(lán))的降解表征了其光催化活性，不同載體的樣品均表現(xiàn)出很好的光催化活性。 綜合分析表明，三種制備方法各有優(yōu)缺點(diǎn)：溶膠凝膠法所制備的CdS/TiO<,2>負(fù)載型催化劑光催化效果好，有利用太陽(yáng)能的可行性，但存在顆粒團(tuán)聚較嚴(yán)重、粒度分布較復(fù)雜等缺點(diǎn)，同時(shí)，由于載體在制備過(guò)程中懸浮在溶膠中，所制得的樣品中混合了部分未負(fù)載的TiO<,2>；浸漬法方法簡(jiǎn)易，對(duì)于如Al<,2>O<,3>這種強(qiáng)吸附性的載體，可以得到催化性能較

4、好的負(fù)載樣品，但是溶膠與載體的分離有一定的困難；吸附水解法，主要是通過(guò)真空條件下載體對(duì)Ti<'4+>吸附性增強(qiáng)，溶劑蒸發(fā)后，Ti<'4+>能較好地負(fù)載在載體上，通過(guò)迅速加入大量的水可以使表面的Ti<'4+>急速水解。該法克服了浸漬法的分離困難，多次負(fù)載受限制等缺點(diǎn)，可以很好的制備負(fù)載型催化劑，同時(shí)，樣品的粒度和均勻度均可通過(guò)改變載體得到很好的控制，并有望通過(guò)該方法制得核-殼結(jié)構(gòu)的納米光催化劑。 綜上所述，本文通過(guò)對(duì)負(fù)載型納米Ti