具有可見光催化活性TiO-,2-制備及應(yīng)用.pdf

1、利用光催化氧化法處理印染廢水是一種新穎而有前途的方法。國內(nèi)外對此進(jìn)行了大量的研究，它可以經(jīng)過一系列中間步驟，破壞有機(jī)物污染物使之轉(zhuǎn)化為CO2、H2O和礦物酸，達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。其中，TiO2因化學(xué)穩(wěn)定性高、耐光腐蝕，安全無毒、成本低，光催化活性高，可使一些吸熱的化學(xué)反應(yīng)在被光輻射的TiO2表面得到實(shí)現(xiàn)和加速，所以TiO2的光催化研究最為活躍。為拓寬TiO2的光響應(yīng)范圍和粉體負(fù)載化，本文主要在以下方面取得了一些研究成果： 1．采

2、用沉淀法制備具有較高催化活性的氮、鐵酸鋅共摻雜納米TiO2，研究了鐵酸鋅摻雜量、焙燒溫度、乙醇加入量和氨水加入量對TiO2催化活性的影響，確定了紫外光、可見光、復(fù)合光下降解甲基橙染料的最佳制備條件。用X射線衍射分析XRD、透射電鏡TEM等測試技術(shù)分析，所制得的摻鐵納米TiO2是以銳鈦礦為主相的混晶，平均粒徑約為15nm，適量Fe3+的摻雜能促TiO2催化活性，復(fù)合光光源下對甲基橙染料降解率接近80％。 2．采用沉淀法制備具有較高

3、催化活性的鈰、氮共摻雜納米TiO2，研究了鈰摻雜量、焙燒溫度、乙醇加入量和氨水加入量對TiO2催化活性的影響，確定了三種光源下降解甲基橙染料的最佳制備條件。分析表明，摻雜氮鈰的TiO2納米粒子比純的TiO2納米粒子對光的吸收率高、吸收能力強(qiáng)；摻雜的鈰能提高TiO2光催化反應(yīng)活性，且摻雜鈰量有最佳值。在TiO2中摻雜鈰的摩爾百分含量為0.05％，甲基橙起始濃度為20mg/L，催化劑用量為0.100g，pH值為6.4時，紫外光照40min，

4、甲基橙的脫色率可達(dá)99.0％。 3．制備了TiO2/沸石與氮鐵共摻雜納米TiO2/沸石負(fù)載光催化劑。相對于氮鐵共摻雜TiO2納米顆粒催化劑，負(fù)載后的催化劑顯示了較高的催化性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)沸石負(fù)載后紫外光下甲基橙降解率提高了9％。催化劑經(jīng)多次使用后，會產(chǎn)生失活現(xiàn)象。對于失活后的氮鐵共摻雜納米TiO2/沸石負(fù)載復(fù)合光催化劑，采用“沖洗-焙燒-紫外燈照射”的方法再生后，基本上能恢復(fù)其催化氧化能力，其使用壽命較長。實(shí)驗(yàn)中沸石負(fù)載后的