碳基高效擴(kuò)散光電極的制備及對苯甲醛催化降解性能研究.pdf

1、基于空氣質(zhì)量的日益惡化，光催化技術(shù)在空氣凈化方面得到了廣泛的發(fā)展。其中，TiO2由于具有氧化性強(qiáng)、價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定和易于改性等優(yōu)勢，在空氣治理方面具有很大的研究潛能。因此，本文對TiO2光電極的制備、改性及機(jī)制進(jìn)行了探討，主要內(nèi)容如下：
　　以十六烷基三甲基溴化銨為液晶模板，四氯化鈦為鈦源，導(dǎo)電碳?xì)譃檩d體，通過超聲波輔助水熱法(Ultrasound-assisted hydrothermal method, UH)制備介孔二氧化

2、鈦/導(dǎo)電碳?xì)?Mesoporous titania/conductive carbon felt, MPT/CCF)復(fù)合光電極材料(UH-MPT/CCF)，利用 X-射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、傅里葉紅外(FT-IR)、N2吸附-脫附、熱重-差熱(TG-DTA)等方法對樣品結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。結(jié)果表明，介孔化處理提高了UH-MPT/CCF光電極的比表面積，增加了活性中心（·OH和Ti3+），TiO2固載化提高了

3、對目標(biāo)降解物的吸附和表面電子轉(zhuǎn)移，協(xié)同偏電壓促進(jìn)光生電子-空穴對的分離。在多方的協(xié)同作用下 UH-MPT/CCF對苯甲醛在100 min內(nèi)降解率為83.9％，分別是水熱法制備介孔二氧化鈦/導(dǎo)電碳?xì)郑℉-MPT/CCF）、無孔二氧化鈦/導(dǎo)電碳?xì)郑∟o porous titania/conductive carbon felt, NPT/CCF）和P25/CCF的1.38、1.75和2.38倍。
　　此外，采用相同的制備工藝，分別制備

4、了導(dǎo)電碳?xì)重?fù)載鉑摻雜介孔 TiO2光電極(MPT-Pt/CCF)、導(dǎo)電碳?xì)重?fù)載錳摻雜介孔 TiO2光電極(MPT-Mn/CCF)、導(dǎo)電碳?xì)重?fù)載鐵摻雜介孔TiO2光電極(MPT-Fe/CCF)和導(dǎo)電碳?xì)重?fù)載鋅摻雜介孔TiO2光電極(MPT-Zn/CCF)。結(jié)果表明，金屬 Pt離子的摻雜能引入了雜質(zhì)能級，減小 TiO2的能帶隙，同時(shí)，Pt充當(dāng)光生電子-空穴捕獲阱，阻止電子-空穴對的復(fù)合，使得MPT-Pt/CCF具有更高的光電催化效率。