稀土復(fù)合摻雜納米TiO2的制備及光催化性能研究.pdf

1、納米二氧化鈦光催化技術(shù)是一種新型的廢水處理技術(shù)，具有工藝流程簡(jiǎn)單、操作控制方便、無(wú)二次污染和原材料廉價(jià)無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)，尤其是在處理工業(yè)廢水中難降解有機(jī)污染物方面具有其獨(dú)特的優(yōu)越性。但納米二氧化鈦也存在光生電子和空穴容易發(fā)生復(fù)合，光能利用率低，光催化活性不夠高等不足。為提高改善其催化效果，本文采用稀土復(fù)合摻雜改性技術(shù)，以酞酸丁酯和稀土化合物硝酸釔、硝酸釹、硝酸釤等為主要原料，采用溶膠-凝膠法制備了系列稀土-TiO2催化劑，并以亞甲基藍(lán)光催化降

2、解為模型反應(yīng)對(duì)其催化活性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)考察。
　　實(shí)驗(yàn)篩選制備了Nd/Y-TiO2和Sm/Nd-TiO2催化劑，考察了稀土配比、煅燒溫度、稀土負(fù)載量和煅燒時(shí)間等制備條件對(duì)其催化活性的影響。并在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面法和正交法對(duì)其制備條件進(jìn)行了優(yōu)化。
　　實(shí)驗(yàn)得出 Nd/Y-TiO2催化劑最佳制備條件為：稀土配比 NdxY(1-x)(x=0.79)，煅燒溫度480℃，稀土負(fù)載量2.2％，煅燒時(shí)間3h。Sm/Nd-TiO2催

3、化劑最佳制備條件為：稀土配比SmxNd(1-x)（x=0.3），煅燒溫度500℃，稀土負(fù)載量2.0%，煅燒時(shí)間3h。在亞甲基藍(lán)濃度5mg/L，催化劑用量0.6g/L，反應(yīng)液初始pH值為7，40w紫外線低壓汞燈照射下反應(yīng)2h，降解率分別可達(dá)到94.82%和91.75%。
　　本文還分別對(duì)亞甲基藍(lán)和苯酚的光催化降解反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。并在考察了苯酚初始濃度、催化劑用量和溶液pH值等反應(yīng)條件對(duì)苯酚降解過(guò)程影響的基礎(chǔ)上，對(duì)其光催化反應(yīng)動(dòng)力