TiO2系纳米光催化剂的制备及其表征

来源 :中国海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cxcqjf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着现代工业的发展,水中难降解的有毒污染物不断富集,使有限的水资源受到严重污染,危及人类的生存与发展,对这些污染物的处理方法已经成为全球关注并研究的热点。利用光催化剂来降解水中污染物是一种有效可行的方法。Ti02具有价格低廉,对环境无污染,稳定性强,光催化性能优异等特点,因而成为了最典型的光催化剂。通过对其进行合理的改性,可以明显提高其光催化效率。本文运用两种方法对Ti02进行改性。第一种方法是通过溶胶-凝胶(sol-gel)法制备出硫掺杂二氧化钛(S-Ti02)纳米光催化剂,利用SEM、EDS、XRD等手段对样品的形貌、物相和微观结构等进行表征,并探讨了制备光催化剂时的各项参数,如S:Ti摩尔比和煅烧温度(T)等,对催化剂结构和性能的影响。结果表明,S在Ti02中的分布比较均匀;通过控制掺杂量和煅烧温度可以实现对S-Ti02纳米光催化剂粒度的控制,从而达到对其性能控制的目的;Ti02中掺杂S之后,能够提高TiO2的相变温度:当S:Ti比为1:20、T为500℃时所制备的S-Ti02光催化剂的光催化性能最好,此时所制得的光催化剂的粒径在18 nm左右,经紫外光照射3h后,对20 mg·L-1的甲基橙水溶液的降解率达到99.7%,比相同条件下制备的纯TiO2的光催化效果提高了52.6%。第二种方法先用stober法制备了二氧化硅微球,再采用静电吸引-吸附相反应法得到SiO2@ZnO/TiO2壳核型光催化剂。并利用SEM、TEM、XRD和FT-IR对样品的形貌、晶型、基团和显微结构进行了表征,探讨了制备光催化剂时的Ti:Zn、pH值以及煅烧温度(T)对催化剂结构和性能的影响。结果表明,制备的二氧化硅微球表面光滑,大小均匀,粒径在300nm左右;SiO2@ZnO/TiO2壳核型光催化剂的光催化性能受到Ti:Zn、制备pH值以及煅烧温度(T)的共同影响:当Ti:Zn=14:1,pH=9,T=600℃时制备的SiO2@ZnO/TiO2壳核型光催化剂的光催化性能最好,其包覆层厚度在10-30 nm,包覆层中Ti02纳米微粒的粒径约为10 nm,在紫外光下照射4 h后,对20 mg·L-1的甲基橙水溶液的降解率达到97.5%,这比SiO2@TiO2对甲基橙水溶液的降解率提高41.6%,比SiO2@ZnO对甲基橙水溶液的降解率提高57.5%。
其他文献
随着人口的增长和工业的发展,人类对能源的依赖和需求与日俱增。我国水资源分布不均,水体环境总体质量日益恶化,加剧了水资源的匮乏。在此背景下,探索环保型新能源已经成为大势所趋。微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)技术是一种在电化学技术基础上发展起来的,以微生物为催化剂将储存在有机物中的化学能转变为电能的装置,可提供高效、清洁、可靠的能源,能够有效解决能源危机与水资源短缺。然
经济快速发展和城镇化加速导致城市生活垃圾大量增加,而垃圾填埋又引起垃圾渗滤液产量剧增,垃圾渗滤液水质组分复杂、难降解物质多、可生化性差且含有大量有毒有害物质,是我国废水处理中的难题。单独一种处理技术或者传统的生物法,很难达到满意的处理效果,所以目前针对多种处理方法相结合的组合工艺正在被探讨和应用。本研究基于TiO2和膨润土都是廉价易得、无污染的环境友好型材料,同时膨润土可作为TiO2的载体,而Ti
土壤铬污染问题是一个重要的环境问题。李氏禾(Leersia hexandra Swartz)是一种新发现的湿生铬超富集植物,但该植物在干旱与铬污染胁迫下生理响应和对铬的富集特性如何,而且
通过结合安乐塘大桥改建加固工程新增墩柱钢管混凝土的施工,论述钢管混凝土密实度敲击法检测的要求、原理和方法.
本文以长春南湖底泥疏浚工程为研究对象,在南湖底泥疏浚期间,经过2002~2003年连续2年(每年5~10月)水化学、浮游生物、底栖生物和底泥的采样分析,从构成湖泊水生生态系统的三个方面
东江是珠江水系的一个有机组成部分,具有丰水、少沙的特性.东江三角洲不仅土地肥沃,而且河网纵横交错,水系十分发达,交通运输十分便捷,如加以充分利用,可以促进经济的发展.但
具有自清洁特性的超亲水薄膜,以其优异的超亲水性能,在环境净化、生物医学和建筑材料等众多领域有着广泛的实用潜力。然而,TiO2超亲水薄膜的实际应用却一直被限制。一方面,TiO2作
随着科学的进步,白光发光二极管(light emitting diode,简称LED)因其环保、节能、体积小、寿命长等优点被公认为第4代固体光源,广泛应用于屏幕显示、电子产品背光源和普通照明等领
污泥调理过程中的流变性与脱水性能的关系,将是该课题的一个研究对象,在这方面国内几乎没有人进行研究,国外的研究者也很少.污泥絮体颗粒结构的变化必然导致其体系表观粘度的
人类活动加剧了金属元素在环境中的迁移,改变了元素的时空分布、化学或物理形态,更为重要的是使金属元素的生物学效应也发生了改变。金属在环境中具有持久性,部分金属元素还