空心微珠負(fù)載tio2光催化劑的制備與光催化性能研究

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)學(xué)校代號(hào)：學(xué)號(hào)：密級(jí)：1053611111020977公開(kāi)長(zhǎng)沙理工大學(xué)碩士學(xué)位論文空心微珠負(fù)載Ti02光催化劑的制備與光催化性能研究學(xué)位申請(qǐng)人姓名望邐指導(dǎo)擻師萱愛(ài)蠶副塾援所在學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院專(zhuān)業(yè)名稱撾撾堂論文提交日期2014生4旦8日論文答辯日期2014年5月24日答辯委員會(huì)主席遞壺麴援萬(wàn)方數(shù)據(jù)lIIIIIIIIIIIIIIIIIIlY2756190SynthesisandPhotocatalyticPropertiesofNanoTi02CoatingonFlyAshCenospheresbyLUOLiB．E．(shenyangagricul

2、turaluniversity)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineering1nmaterialogy1nChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorAssociateprofessorZengAixiangApril，2014萬(wàn)方數(shù)據(jù)長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外

3、，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：呵研日期：加tP年6月f。日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)長(zhǎng)沙理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所將本論文收錄到《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》

4、，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。本學(xué)位論文屬于1、保密口，在年解密后適用本授權(quán)書(shū)。2、不保密叭(請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“4”)作者簽名：?jiǎn)岽_導(dǎo)師簽名：概日期：X艫年5月r日日期：瑚嘩年f月翻萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要光催化技術(shù)是一種新的環(huán)保技術(shù)，在治理與預(yù)防環(huán)境污染方面有著廣闊的應(yīng)用前景，特別是近年來(lái)，霧霾現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn)，把光催化技術(shù)治理環(huán)境推向了一個(gè)新的高潮。二氧化鈦?zhàn)鳛閼?yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體光催化劑，擁有資源豐富、化學(xué)性能穩(wěn)定、光催化活性高、無(wú)毒無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，自然成為光催化治理環(huán)境的首選對(duì)象。納米TiO：粉體很容易團(tuán)聚，且在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中存在易流失、難回收再利用等缺點(diǎn)

5、，而負(fù)載型Ti02光觸媒材料能夠有效的彌補(bǔ)以上缺陷，并能在一定程度上提高催化活性。本文首先用溶膠一凝膠法(sol—gel)制備Ti02粉體，以H2S04、HCl和一水合檸檬酸作酸催化劑，采用單一變量法研究了酸催化劑的種類(lèi)和用量、焙燒溫度對(duì)樣品結(jié)構(gòu)和性能的影響，最終確定制備條件為：1．5mLH2SO?；螓}酸作為酸催化劑，500。C煅燒2h。結(jié)果顯示：H2S04制備的樣品粒度分布較均勻，粒徑較小，催化活性普遍較高，在700。C高溫處理2h后，仍保持銳鈦礦相。一水合檸檬酸作酸催化劑，有利于Ti02金紅石相的生成，適用于在較低溫度下制備混晶型的產(chǎn)品。鹽酸的量對(duì)Ti0

6、2的晶型有很大影響，鹽酸的量較少時(shí)，制得的Ti02為銳鈦礦相：當(dāng)鹽酸的量大于1．0mL時(shí)，制得的Ti02為銳鈦礦相和金紅石相混晶型，隨著鹽酸量的增加，金紅石相含量增多，粒徑增大；鹽酸為1．5mL時(shí)制得的Ti02光催化性能最強(qiáng)。以空心徼珠為載體，制各了負(fù)載型催化劑，研究了載體類(lèi)型、裝載量、制備方法等對(duì)負(fù)載型催化劑光催化性能的影響，發(fā)現(xiàn)以漂珠作載體，裝載量為lg每5mL鈦源，采用sol+gel制備的Ti02／pz催化劑的催化性能最好?？招奈⒅樽鬏d體能夠有效提高Ti02的催化活性，減少Ti02的使用量。負(fù)載型催化劑的光催化活性穩(wěn)定，重復(fù)使用4次，催化活性沒(méi)有明顯下

7、降。為了研究元素?fù)诫s改性對(duì)負(fù)載型光催化劑催化性能的影響，在本文中選用Fe、Ba元素對(duì)負(fù)載型光催化劑進(jìn)行摻雜改性處理，結(jié)果顯示，在負(fù)載型催化劑中摻雜Fe”不能提高其在uv下的催化活性，可能原因是空心微珠基體中的鐵元素經(jīng)過(guò)煅燒處理后遷移到Ti02的晶格中，也成為摻雜元素，過(guò)量的鐵元素?fù)饺肫渲校蔀殡娮右豢昭ǖ膹?fù)合中心，降低了其在uv下的催化活性，但能提高其在可見(jiàn)光下的催化活性：而B(niǎo)a2+的摻入不能使催化劑的催化活性提高，反而具有抑制作用。萬(wàn)方數(shù)據(jù)此外，發(fā)現(xiàn)在H202的協(xié)同作用下，漂珠負(fù)載的Ti02催化劑在波長(zhǎng)大于400nm的光下?lián)碛泻軓?qiáng)的光催化活性；多次循環(huán)使用

8、后，H202的協(xié)同作用依然存在。關(guān)鍵詞：光催化；Ti