TiO-,2-薄膜的制備與電場輔助光催化研究.pdf

1、在處理污染有機(jī)廢水的方法中，光電催化技術(shù)具有簡單高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、無二次污染等特點(diǎn)，已引起各國學(xué)者的廣泛關(guān)注。本論文綜述了半導(dǎo)體光電催化的原理、國內(nèi)外TiO<,2>催化劑的研究進(jìn)展以及電化學(xué)阻抗圖譜的研究情況。并以TiO<,2>薄膜為光催化劑，偶氮酸性紅為目標(biāo)降解物，考察了電場等條件對光電催化降解的影響，探討了電化學(xué)阻抗圖譜和半導(dǎo)體光電催化活性之間的聯(lián)系。 本研究分別采用直流反應(yīng)磁控濺射法和溶膠-凝膠法在鈦網(wǎng)上制備了TiO<,2>

2、薄膜電極。用XRD表征了兩種薄膜電極的晶相組成和晶粒尺寸。并以其為工作電極(陽極)，鉑片為對電極(陰極)，飽和甘汞電極為參比電極，建立了三電極的光電催化體系。以25W紫外燈(254nm)作為光源，選擇具有代表性的偶氮染料——酸性紅作為降解對象，對其在TiO<,2>薄膜上的光電催化降解進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)采用分光光度法測定偶氮酸性紅降解過程的濃度，考察了TiO<,2>薄膜的制備方法、退火熱處理溫度、偶氮酸性紅溶液初始濃度、溶液pH值、外加電壓

3、、反應(yīng)時(shí)間等因素對光電催化降解效果影響。 結(jié)果表明：200℃退火制得的TiO<,2>薄膜為無定型結(jié)構(gòu)，500℃退火處理形成銳鈦礦晶形才具有光電催化性能；所制備的薄膜對染料廢水具有較好的處理效果；采用外加電壓使電子和空穴分離，可更有效地降解溶液中的偶氮酸性紅；外加偏壓只需加在陽極，并且提高外加陽極偏壓、pH值以及降低偶氮酸性紅初始濃度都有利于酸性紅的光電催化降解，但上述因素都存在最佳值。這為以后的染料廢水處理指明了方向。