纳米掺杂二氧化钛的制备及应用研究

来源 :中北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sisi_g
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
作为半导体材料光催化剂,纳米TiO2由于化学性质稳定、无毒、成本低等优点而具有广泛的前景。但TiO2仅能吸收太阳光中的紫外部分,且光生电子与空穴容易复合,因此,光催化效率不高。掺杂改性来提高TiO2光催化效率是有效手段之一。本研究中,把WO3和Fe3+掺入TiO2粒子以提高TiO2光催化性能。本研究课题以钛酸四丁为前驱体,溶胶-凝胶法制备纳米TiO2、纳米WO3/TiO2和纳米Fe3+/TiO2粉体,并采用透射电子显微镜(TEM)、X光衍射(XRD)、光催化性能的测试,对粉体的平均粒径、形貌和光催化性能等进行了表征。本研究中还利用热重分析仪,在10K/min、15K/min、20K/min、40K/min升温速率下采用Kissinger法对纳米TiO2和WO3/TiO2进行热分析,得出TiO2的分解活化能为94.014KJ/mol, WO3/TiO2的分解活化能为98.680KJ/mol。用光催化降解甲基橙(5mg/L,pH=4)来测试纯TiO2、WO3/TiO2纳米粉体和Fe3+/TiO2纳米粉体的光催化效果,其中粉体光催化剂为0.0200g。分析结果表明,550℃下煅烧的得到的TiO2的粒径在13.5nm左右,呈球状,其光催化性能较其他温度得到的样品要好,对甲基橙的降解率为90.54%。用溶胶-凝胶法制备的掺杂WO3的TiO2纳米粉体颗粒细小均匀,形状完整,外观呈球形,平均粒径约为9nm。通过对样品的光催化性能测试,得知550℃下煅烧得到的WO3/TiO2的光催化性能较好,对甲基橙的降解率达到95.60%。用溶胶-凝胶法制备的掺杂Fe的TiO2纳米粉体颗粒均匀,外观为球状,平均粒径约为13.5nm。通过对样品的光催化性能测试,得知550℃下煅烧得到的Fe3+/TiO2的光催化性能较好,对甲基橙的降解率达到93.21%。本研究将纳米TiO2光催化剂应用在RDX废水处理。在pH=3~4时,用0.0200gTiO2光催化剂在紫外灯下催化降解20mL浓度为200mg/L的RDX溶液,经5h后RDX废水的降解率能达到51.03%,COD值下降54.51%。在碱性条件下将臭氧通入20mL浓度为200mg/L的RDX废水15min后,调节至酸性,再加入0.0200gTiO2在紫外灯下进行催化,0.5h后硝基化合物降解率能达到75.70%,COD下降98.86%。表明TiO2与O3的联用大大缩短了处理RDX废水的时间,处理效果更好。
其他文献
电影凭借影像记录的功能在价值的选择上承载和强化记忆。新中国"十七年"电影是在新的历史时期,执政党为巩固主体地位以及制定新社会新文化的发展任务,着力以影像的形式对新的
介绍了锦州市按照辽宁省全民健康信息互联互通工作方案要求,建设区域卫生信息平台,作好省市平台对接,实现互联互通的具体做法和体会。锦州市选择中间库方式上传数据,并对上传
大型风力机设计对获取翼型更加全面、准确的动态载荷提出更高要求,研究翼型横摆振荡动态气动特性具有重要意义.借助“电子凸轮”技术和动态数据同步采集手段,针对翼型动态“
垃圾渗沥液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分,扣除垃圾、覆土层的饱和持水量,并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度废水。垃圾渗
《反不正当竞争法》在我国颁布这些年来,主要适用的是现实的市场经济,在互联网行业迅速发展的情况下,互联网行业之间的竞争更加激烈,这就要求对互联网行业的监管更加严格,将
语文教学中的"预习"是学习的必要基础。预习是学生在教师讲读课文之前的预先学习,它是学生自学的一个重要组成部分,也是落实《新课标》培养学生自主学习能力的一个重要策略。
高级语言程序设计作为国家级精品和资源共享课程,率先完成慕课建设工作并持续推进课程建设.文章从大纲制订、视频资源制作和文本资源准备3方面,详细介绍高校慕课建设的具体措
本论文致力于高自旋簇合物的研究,合成方面主要选择金属锰或锰-稀土混合金属与合适的配体反应,重点研究其新颖的结构、磁学性质、磁热效应以及磁性-结构的关系。通过选择合适
郑武线微机联锁系统是我国第一次在电气化铁路正线以国际招标方式引进使用的车站微机联锁系统。本文主要介绍了该系统的原理、设计和运用经验及今后发展方向。
中国影像艺术创作领域的女艺术家拿起摄影机的时刻,新千年即将来临。与20世纪60年代兴起于西方的影像艺术发展历程不同,西方影像艺术的女性创作性总是同女性主义运动与思潮紧