论文部分内容阅读
TiO2光催化剂在污水处理和空气净化等方面的应用已得到广泛关注。本文采用脱脂棉花纤维为模板，制得了具有中空纤维结构的纯的和金属离子掺杂的TiO2纳米光催化材料。论文由以下三个方面组成： 1.以钛酸四丁酯（C16H36O4Ti）为钛源，脱脂棉花纤维为模板，成功地制得了具有中空纤维结构的纯TiO2光催化材料。以亚甲基蓝（MB）的脱色降解为模型反应，考察了煅烧温度，煅烧时间对其催化性能的影响。结果表明，TiO2中空纤维光催化材料对于染料MB的脱色降解具有很好的光催化活性，且该光催化剂易于分离和重复使用，是一种活性较高，稳定性较好的光催化材料。 2.考察了制备过程中pH值的变化和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的加入量对TiO2中空纤维光催化材料相结构、形貌及其光催化性能的影响以及MB溶液的pH值对TiO2的光催化活性的影响。结果表明：（1）制备过程中加入酸或碱后TiO2的粒径增大，光催化活性降低；（2）加入TiO2中的CTAB的摩尔分数为7.12％时其光催化活性最高；（3）MB溶液的pH值越大TiO2的光催化活性越高。 3.以钛酸四丁酯为钛源、脱脂棉花纤维为模板，分别制得了Ca2+、Cr3+和Ga3+离子掺杂的Ca2+/TiO2、Cr3+/TiO2和Ga3+/TiO2光催化材料；以亚甲基蓝（MB）溶液的脱色降解为模型反应，在太阳光下分别考察了3种离子的掺杂量对其光催化性能的影响。结果表明：Ca2+、Cr3+和Ga3+离子的最佳掺杂量（摩尔分数）分别为0.4079%、0.0851%和0.1330%，Ca2+和Ga3+离子掺杂的TiO2光催化材料其光催化活性高于纯TiO2的，但是Cr3+的掺杂未能提高TiO2的光催化活性。