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文檔簡介
1、TiO2作為一種優(yōu)良的半導(dǎo)體光催化劑,被廣泛應(yīng)用于降解廢水的處理。但是,TiO2由于能帶隙較寬,光生空穴和電子復(fù)合速度快的缺點降低了光催化性能,因此需要進行改性。
本文選擇銳鈦礦型TiO2作為催化劑降解甲基橙,考察了溶液的pH值、溶液的初始濃度和煅燒溫度這三個因素對未擴滲的TiO2光催化降解甲基橙的影響,提出了稀土擴滲改性TiO2光催化活性的設(shè)計思想。研究了LaCl3,EuCl3和ErCl3擴滲工藝對TiO2光催化活性的影響規(guī)
2、律,通過理論分析初步探討了光催化降解機理。
研究結(jié)果表明:溶液的pH值對甲基橙的降解影響較大,酸性條件下的脫色率大于堿性和中性條件下的脫色率;溶液的初始濃度越高,單位時間內(nèi)的反應(yīng)量就越高,但降解速率下降;與未煅燒的相比,600℃煅燒的TiO2的光催化活性降低。
XRD測試中未檢測到三價稀土化合物相的存在,說明稀土離子滲入較少,XRD無法檢測;但通過XPS測試檢測到稀土離子以三價形式存在,Ti主要以Ti4+形式存在,同
3、時存在少量的Ti3+;LaCl3,EuCl3,ErCl3擴滲后的TiO2的UV-VIS光譜表明在可見區(qū)有很強的吸收,說明滲入的稀土有效降低TiO2電子躍遷所需激發(fā)能,從而起到了可見光敏化和助催化劑的作用,紅外光譜分析表明偶氮式甲基橙在偶氮雙鍵處開始分解。
光催化降解實驗表明,稀土擴滲的TiO2光催化性能得到了很大提高,濃度為0.036mol·L-1的LaCl3在700℃下擴滲2h的TiO2光催化效果最好,40min內(nèi)甲基橙的脫
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