SiO2/TiO2复合气凝胶的常压制备及其性能研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wjlovewz
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
随着人们生活水平的提高,伴随的环境污染也日渐严重威胁人们的健康和生态环境。目前因难以生化降解的有机染料的大量产生成为了威胁生态的一个重要因素。TiO2光催化降解有毒污染物是目前最有效的污水处理方法之一,被认为是最有希望产业化的一项技术。SiO2气凝胶是一种轻质的多孔材料,具有低折射率、低导电性、低声阻抗、低密度、高比表面积、强吸附性等多种独特的性质,是良好的催化剂载体材料。本文旨在通过常压干燥的方式制备高比表面积的SiO2/TiO2复合气凝胶,希望该气凝胶同时具备TiO2的光催化活性和多孔材料的吸附特性,克服TiO2气凝胶网络强度差,粉状TiO2存吸附能力不足、难以分离,气凝胶超临界干燥成本较高等问题。  本研究主要内容包括:⑴以正硅酸乙酯(TEOS),钛酸四丁酯(TBT)为源,以乙酸为络合剂和催化剂,经过常压干燥过程制备了SiO2/TiO2复合气凝胶,其呈疏松多孔状结构,硅钛元素均匀分布。⑵详细探讨了硅钛摩尔比对气凝胶结构、气凝胶粉体振实密度、比表面和孔径的影响。结果表明,随着Si含量的增大,气凝胶粉体的振实密度减小。当Si/(Si+ Ti)=0.5时,比表面积达最大值667 m2/g,与通过超临界干燥制备的气凝胶的比表面积相当,平均孔径和孔容分别为3.4 nm、0.68 cm3/g。⑶详细研究了煅烧温度对气凝胶结构和结晶性的影响。结果表明,煅烧后,比表面积降低,平均孔径和孔容均增大。随着煅烧温度的升高,比表面积进一步减小,但是孔径和孔容变化不大。煅烧后复合气凝胶的XRD结果表明,随着Si含量降低,结晶性增强,晶粒长大,这是由于SiO2的存在阻碍了锐钛矿相TiO2的生成。⑷研究了气凝胶对亚甲基蓝(MB)的吸附和光催化性能。结果表明吸附行为满足二级动力学方程,光催化反应符合一级速率方程。随着煅烧温度的升高和Si/(Si+Ti)的减小,催化活性增大。催化效果与商用P25相当,但是复合气凝胶能更好地吸附MB以及从体系中分离。良好的光催化效果来自于气凝胶中Si-OH的吸附和纳米TiO2产生的氧化性自由基的共同作用。
其他文献
农药生产过程中产生的废水具有有机物含量高,生物毒性大,成分复杂,难降解等特点,制约着我们农药工业的发展。吡虫啉农药废水就是一种典型的杀虫剂农药废水,处理难度大,没有成熟的处
本文通过对荣华二采区10
期刊
该文结合弹高温成形的具体特点,采用刚粘塑性有限元数值计算方法分析了弹体毛坯成形过程的热引伸工序,得到了弹体热引伸成形过程中的金属流动、应力分布、应变分布、损伤预测
厌氧快速吸收有机物是一个新的研究课题.这一课题除了涉及尚待发展的生物除磷机理研究,还涉及近期开始引起污水处理界重视的非稳态理论,尤其是关于非稳态条件对于微生物活性
在对城市水环境系统分析的基础上,初步建立了基于Visual Basic for Windows的城市水环境控制决策支持系统(Deision Support System for Urban Water Enviromental
该文对城市给水管网用水量预测及管网状态模拟等问题进行了深入的研究.在用水量预测中,应用了时间序列观点分析用水量预测问题,提出了三个用水量预测模型及方法.在管网状态模
该文用自蔓延高温合成(SHS)技术中的热爆合成法,分别选用两个系列成分的Ti-C-Al系(Ti/C=1/1和Ti/C=1/1.2),成功制备了不同铝含量的Al-TiC中间合金.XRD衍射分析表明,在Ti/C=1/
针对楠溪江风景区的主要水污染问题,该文用水环境容量的研究方法,对该区域实施总量控制.在概念上,丰富了水环境容量的内涵;针对难以计算的面污染源问题,提出了在一定条件下的
染料废水组成复杂,色度高,有机物含量大,难降解物质多,且水质、水量变化大,难以处理.特别是近几年来,纺织品产量的大幅度提高?化学纤维织物的发展,仿真丝的兴起和印染后整理
精准扶贫就是针对不同贫困区域环境,不同贫困农户状况,运用科学有效程序对扶贫对象实施精准识别、精确帮扶、精确管理的治贫方式.抓好精准扶贫工作,不断改善贫困村的生产生活