摻氮納米氧化鈦光催化劑的制備及光催化性能評(píng)價(jià)方法的研究.pdf

1、本文研究了納米復(fù)合半導(dǎo)體高溫?fù)降男录夹g(shù)，通過(guò)摻雜N元素制得高效復(fù)合型光催化劑SiO2/TiO2-xNx，在前期制備高純納米TiO2和TiO2xNx粉體的基礎(chǔ)上，研究了樣品制備工藝，表征了樣品結(jié)構(gòu)性能，初步探討了樣品光催化活性提高的內(nèi)在機(jī)理。該技術(shù)對(duì)于拓展樣品光響應(yīng)范圍、改善其光催化性能以及降低其生產(chǎn)成本具有較大意義。 采用X射線熒光分析(XRF)、差熱分析(TG-DSC)、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、透射

2、電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和紫外—可見(jiàn)漫反射光譜(UV-Vis)等多種手段詳細(xì)表征了樣品的結(jié)構(gòu)、形貌及光吸收特性。分別在紫外和可見(jiàn)光源下對(duì)摻氮前后樣品光催化性能進(jìn)行了比較。 研究表明，樣品的硅鈦摩爾比n(Si)/n(Ti)=0.22，摻氮反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)于樣品的形貌結(jié)構(gòu)和理化特性均有較大的影響，在450℃下?lián)降磻?yīng)3h后，樣品中氮元素摩爾百分含量為1.43％，粒徑小于20nm，粒子為包覆型結(jié)構(gòu)，外層為銳鈦

3、礦相TiO2，內(nèi)層為無(wú)定型SiO2，其光吸收閥值由387nm紅移至500nm左右。摻氮后的樣品基本保持了紫外光下的催化活性，同時(shí)在可見(jiàn)光下較未摻氮樣品的光催化性能有了大幅度的提高。 本文還針對(duì)目前光催化劑性能評(píng)價(jià)方法的不足，研究了雙波長(zhǎng)分光光度法在光催化降解有機(jī)染料溶液中的應(yīng)用。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，確定了納米TiO2-亞甲基藍(lán)混合液吸光度測(cè)定的最佳工作條件：測(cè)量波長(zhǎng)660nm，參比波長(zhǎng)720nm，TiO2含量小于150mg/L，RSD(相對(duì)