改性TiO-,2-光催化降解有機(jī)染料廢水研究.pdf

1、自從1972年Fujishma發(fā)現(xiàn)利用TiO2電極可光解水制氫以來,TiO2在光催化領(lǐng)域得到了廣泛研究。相對(duì)于其它半導(dǎo)體催化劑,TiO2具有光催化活性高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、降解有機(jī)物徹底、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn),越來越受到人們的重視。然而,二十多年來對(duì)TiO2的研究一直處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,究其原因有：(1)量子效率低。單純TiO2光催化劑的光生電子-穴對(duì)的再?gòu)?fù)合率高,光催化性能不突出,有文獻(xiàn)指出,TiO2量子效率最高不超過20％,較低的光量子

2、效率是限制光催化實(shí)用化和工業(yè)化的主要原因：(2)光譜響應(yīng)范圍窄。純TiO2(銳鈦礦)的吸收帶隙為3.2eV,對(duì)應(yīng)光譜的吸收閾值為387nm,只能利用占太陽頻譜范圍約4％的紫外光部分,其不高于20％的量子產(chǎn)率,太陽能利用率僅在1％左右,這也是限制其實(shí)用化的原因之一。所以可見,TiO2的光量子產(chǎn)率低、光響應(yīng)范圍窄、無法直接利用太陽能等問題嚴(yán)重阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。近年來,研究人員已經(jīng)利用摻雜和(或)染料敏化的方法提高了TiO2的光催化性能和自然

3、光利用效率。 本論文在前人研究的基礎(chǔ)上,主要完成了如下內(nèi)容： 1.采用鈦酸丁酯為前驅(qū)體,冰醋酸-乙醇體系溶膠一凝膠制備TiO2光催化劑,對(duì)制備工藝條件進(jìn)行了探索。 2.采用溶膠-凝膠制備量子點(diǎn)CdS摻雜TiO2催化劑,結(jié)果顯示CdS摻雜TiO2催化劑提高了對(duì)太陽光利用效率,最佳摻雜量應(yīng)為4％。同時(shí)對(duì)不同溫度處理的CdS摻雜TiO2催化劑進(jìn)行了催化活性實(shí)驗(yàn)。 3.采用低溫制備了羅丹明敏化的TiO2光