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《氮摻雜tio,2光催化劑的制備改性及光催化性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中國石油大學(xué)（華東）碩士學(xué)位論文氮摻雜TiO<,2>光催化劑的制備改性及光催化性能研究姓名：齊蕾申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：鄭經(jīng)堂20090401摘要采用溶膠．凝膠法制備了Ti02、氮摻雜Ti02、Fe-N共摻雜改性Ti02及La-N共摻雜改性Ti02，對樣品進行了XRD、DRS、FTIR等分析，并以活性炭纖維(ACF)為載體，制備了負載有氮摻雜Ti02薄膜的復(fù)合光催化材料。以染料分子為模擬污染物，考察了樣品的光催化性能。氮的摻雜抑制了Ti02晶粒的生長，細化了樣品晶粒尺寸，晶粒尺寸較相同煅燒溫度下的純T
2、i02小。氮的引入引起了樣品中Ti02晶格的畸變，影響了Ti02由銳鈦礦相向金紅石相的轉(zhuǎn)變；DRS譜圖表明氮的引入使樣品吸收帶邊發(fā)生了不同程度的紅移，有利于光催化活性提高。紫外光下氮的的最佳添加量為30％，最佳煅燒溫度為400℃；可見光下氮的的最佳添加量為5‰最佳煅燒溫度為700℃。Fe．N共摻雜Ti02與La-N共摻雜Ti02體系的最佳摻雜量分別為n(Fe)：n(N)：n(TiO／)=0．1％：30％：l和n(La)：n(№：n(Ti02)=0．1％：30％：l，F(xiàn)e-N共摻雜Ti02最佳煅燒溫度為400℃，La-N
3、最佳煅燒溫度均為600℃。此條件下制備的改性后光催化劑的光催化活性優(yōu)于純Ti02和氮摻雜Ti02。Fe摻雜與La摻雜均能細化樣品晶粒，抑制樣品中Ti02晶型由銳鈦礦相向金紅石相的轉(zhuǎn)變；兩種金屬離子摻雜后使得Ti02光吸收增強并且進一步紅移。負載體系中，氮摻雜Ti02以薄膜形式包覆在ACF的表面，在ACF條帶狀溝槽處的薄膜易開裂。在紫外光下，由于吸附和光催化的雙重作用，可使有機污染物快速降解。負載體系由于自身孔結(jié)構(gòu)的因素，可對目標(biāo)分子的光催化降解性能產(chǎn)生影響，目標(biāo)污染物的分子尺寸與負載體系孔徑相匹配時，可被迅速地吸附進入
4、材料的微孔內(nèi)部，目標(biāo)污染物的分子尺寸大于負載體系孔徑時，會產(chǎn)生孔屏蔽效應(yīng)，影響其光催化降解性能。關(guān)鍵詞：氮摻雜Ti02，光催化，摻雜，負載StudyonthePreparationModificationandPhotocatalyticPropertyofN—dopedTi02QiLei(ChemicalTechnalogy)DirectedbyProf．ZhengJingtangAbstractPuretitania，N-dopedTi02，CO—dopedwithtransitionmetalFe3+andrar
5、eearthmetalLa3+werepreparedbys01．gelmethod．ThecatalystsobtainedwerecharacterizedbyXRD，DRSandFTIR。Andactivatedcarbonfibers(ACFs)asthesupportforN—dopedTi02loading，N—dopedTi02loadedACFs(TN／ACF)sampleswereprepared，also．Thedyemoleculeswerechosenasthemodeltoevaluateth
6、ephotocatalyticactivityofallsamples．TheNsingle—dopingcouldrestraintheincreaseofgrainsizeandrefinegrains．Besides，theresultsshowedthataddingNcouldledtodistortionandpromotethecrystaltransformationformanatasetorutile．ItcouldalsobroadlightabsorptionrangeofTi02，whichc
7、ouldimprovetheabilityofreduction—oxidation．Itwasfoundthatthesamplescalcinedat400。Canddopedwith30％N(inmole)possessedthehighestphotocatalyticactivityamongofallthepreparedsamplesunderUV-lightirradition，andcalindat600。C，dopedwith5％NOnmolelunderVisible—lightirriadiat
8、ion．Theoptimaldopingamount(inmolarratio)forFeandLawasFe：N：Ti02=0．1％：30％：1andLa：N：Ti0220．1％：30％：1respectively．TheoptimaltemperatureofheattreatmentforFe—NCO—doped’Fi02a
