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《納米tio,2光催化劑的制備及其光催化性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、河北工業(yè)大學碩士學位論文納米TiO<,2>光催化劑的制備及其光催化性能研究姓名:呂靜申請學位級別:碩士專業(yè):化學工藝指導教師:胡琳娜20050301河北工業(yè)大學碩士學位論文納米Tio:光催化劑的制備及其光催化性能研究摘要近年來,光催化氧化技術在環(huán)境污染物降解方面的應用己成為當今各國環(huán)境保護領域研究熱點之一。在眾多半導體光催化劑中,納米TiI。2因其具有穩(wěn)定性好、價廉、催化效率高、應用范圍廣等突出優(yōu)點而倍受關注。但是目前Ti02光催化材料存在半導體的光響應范圍小、粉末狀的催化劑回收再利用困難等缺點。本文采用醇鹽水解法制備了摻雜不同金屬離子的納米Ti02,以羅丹名6G為降解對象考察了催化劑的
2、光催化活性。由TEM及XRD衍射結果可知,制得的Ti02,晶型為銳鈦礦型,粒徑為17.40nm。光催化活性測試可知在Ti02內摻入Ce3+、sn4+、Ag+等金屬離子,可使納米Tj02的光催化活性增強,與純Ti02相比,脫色率分別可提高15.82%、11.11%、4.43%。從摻雜樣品的UV.Ⅵs譜圖可以看出金屬離子的摻雜可以擴大納米Ti02的光響應范圍,實驗結果表明摻雜后的"ri02在太陽光下具有比純n02更好的光催化活性。本實驗用溶膠.凝膠法制備了Ti02/沸石負載型催化劑。掃描電鏡和能譜分析證明Ti02已成功負載在沸石上。XRD測試證明負載上的Ti02己形成銳鈦礦結構。沸石上負載的
3、Ti02的光催化活性高于相同量純Ti02。對Ti02/沸石樣品的紫外光下和太陽光下重復使用實驗表明,本文制得的負載型Ti02較易回收,重復使用性好,且在太陽光下具有較好的光催化活性。考察了活性黑光催化降解的動力學規(guī)律,結果表明,負載型光催化劑與純Ti02光催化劑具有相似的降解動力學曲線,均為一級反應。最后研究了Ti02光催化降解羅丹名6G的動力學行為,確定其為一級反應,指前因子為:ko23.994x10”min一,該反應的活化能為:E“297·04K/‘tool~。對不同降解時間的羅丹名6G進行紅外和紫外一可見光譜分析,根據分析結果推測了羅丹名6G的降解機理:首先是共軛發(fā)色基團的破壞,并
4、進而轉化為N-乙基間羥基苯胺和鄰苯二酸酐。其次是N一乙基問羥基苯胺和鄰苯二酸酐兩種芳環(huán)開環(huán)降解變成脂肪烴然后完全降解為H20、C02、NH3等小分子。關鍵詞:Ti02,制備,摻雜,負載,沸石,光催化,降解納米Ti02光催化劑的制各及其光催化性能的研究STUDY0NPREPARATIONOFNANO—T102PHOToCA:L氣LYSTSANDIT’SPHoTOCATAI,YTICACTIVITYAbstractAtrecentyears,thesemiconductorphoto·catalyticoxidationtechniqueappliedindegradationofenvir
5、onrnentpollutionisoneoftheresearchinghotspotbyenvironmentalinvestigatorinthewholeworld;nanlo—Ti02hasbeenthefocusoftheinvestigations,particularlybecauseofitsadvantagesofstability,lowcost,highphoto-catalyticefficiencyandextensiveapplication.ButatpresentphotocatalystTi02’Sapplinghassuchdifficultiest
6、hatTi02’SrespondingspectrumareaisnarrowandsuspendedTi02powder’Sretrieveandreusearedifferent.Inthispaper,Ti02powderdopeddifferentmetalionsbyhydrolysismethodwasprepared,thephoto—catalyticactivitywasevaluatedbyusingRhodamine6GasallobjectivedegradationorganicunderUV.XRDshowstheZi02powderisanatasephas
7、e.TEMshowsthatthediameterofTi02isabout17.40nm.TheresultofactivityevaluationindicatesthephotocatalyticactivityofTi02powderCanbeenhancedefficientlybydopingwiththeCe”、sn4+、A礦.ComparingwithpureTi02,theirrateofdegradationof