光催化劑的制備與負(fù)載及其清除污染物的研究.pdf

1、1972年,日本Fujishima和Honda發(fā)現(xiàn)TiO<,2>單晶電極光分解水,標(biāo)志著多相光催化研究一個新時代的開始.半導(dǎo)體TiO<,2>以其無毒、催化能力高、氧化能力強、穩(wěn)定性好一直被人們認(rèn)為是最為有效的光催化劑.但是目前以TiO<,2>半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的光催化技術(shù)還存在幾個關(guān)鍵的科學(xué)及技術(shù)難題需要解決,這些問題是(1)量子效率低.難以處理量大且濃度高的工業(yè)廢水和廢氣;(2)太陽能利用率低.由于TiO<,2>半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)(Eg=3.

2、2eV)決定了其只能吸收利用太陽光中的紫外線部分;(3)光催化劑的負(fù)載技術(shù).難以在既保持較高的光催化活性又滿足特定材料的理化性能要求的前提下在不同材料表面牢固地負(fù)載上光催化劑.所以目前以TiO<,2>為基礎(chǔ)的光催化技術(shù)離工業(yè)化還有一段相當(dāng)長的距離.該文首先以空心下班微球為載體,四異丙醇鈦為原料,采用溶膠—凝膠法(Sol-gel)制備出漂浮型負(fù)載光催化劑TiO<,2>/beads、TiO<,2>·SiO<,2>/beads,研究了焙燒溫度

3、、焙燒時間、浸涂次數(shù)、TiO<,2>晶型及比例、SiO<,2>含量、比表面等多種因素對TiO<,2>/beads、TiO<,2>·SiO<,2>/beads光催化活性的影響,利用SEM、TEM、XRD、XPS、TG-DTA、IR等對漂浮負(fù)載型光催化劑進行了表征,根據(jù)表征結(jié)果,探討了影響光催化劑活性的機理.第二,為提高光催化劑對太陽能的利用率,抑制TiO<,2>表面光生電子—空穴對復(fù)合,提高光催化量子效率,采用球磨法制備出N摻雜型光催化劑

4、TiO<,2-x>N<,x>及耦合型光催化劑WO<,3>/TiO<,2>、SnO<,2>/WO<,3>,利用UV-Vis漫反射光譜、XPS、XRD、TEM等對上述光催化劑進行了表征,根據(jù)表征結(jié)果,探討了提高光催化活性的機理.第三,以有機磷農(nóng)藥作為有機污染物的代表,研究利用TiO<,2>/beads光催化劑降解有機磷農(nóng)藥的可行性.第四,以NO<,2><'->離子及Cr(VI)離子作為無機污染物的代表,研究利用TiO<,2>/beads光催