【摘 要】
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本研究以钛酸四丁酯(TBOT)为钛源,采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(Ti02);以可再生的木质纤维素为前驱体,以其经化学镀镍处理后所形成的棒状镍壳层作为结构模板;制备Ni-NiO/Ti02中空管状多孔复合材料。旨在利用半导体NiO负载改性与纳米结构改性相结合的方法提高Ti02性能。研究主要结论如下:(1)以锻烧温度、锻烧时间和Ti02与金属化纤维素复合次数为变量,光催化效率为考察指标,使用响应面法
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本研究以钛酸四丁酯(TBOT)为钛源,采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(Ti02);以可再生的木质纤维素为前驱体,以其经化学镀镍处理后所形成的棒状镍壳层作为结构模板;制备Ni-NiO/Ti02中空管状多孔复合材料。旨在利用半导体NiO负载改性与纳米结构改性相结合的方法提高Ti02性能。研究主要结论如下:(1)以锻烧温度、锻烧时间和Ti02与金属化纤维素复合次数为变量,光催化效率为考察指标,使用响应面法优化制备工艺,最终确定Ni-NiO/Ti02中空管状复合材料最佳制备条件为煅烧温度600℃、锻烧时间5 h、复合3次。(2)分别以煅烧温度和煅烧时间为单因素变量,以MB和Pb(Ⅱ)的降解效率为指标,考察不同制备条件对样品性能的影响。研究表明:样品中均存在Ti02、Ni和NiO三种组分;随着温度升高,锐钛矿相向金红石相转变,600℃时所形成的晶粒晶体发育最好。改变煅烧时间并未对Ti02晶型结构产生明显影响。与纯Ti02样品相比,不同制备条件下得到的样品均发生了不同程度红移且在紫外光范围内的响应强度均增加。以锻烧温度为变量时,MB和Pb(Ⅱ)的降解效率均在600℃时出现最大值,分别为87.425%和86.088%;以煅烧时间为变量,5h时MB和Pb(Ⅱ)的降解效率最大,分别为88.356%和85.059%。(3)为了提高所制备材料的性能,本研究采用稀盐酸处理的办法对复合材料进行表面处理以增加其比表面积。当盐酸浓度15%时,样品比表面积最大且平均孔径最小,分别为24.686 m2/g和13.560 nm均大于未被酸处理的样品。表面粗糙度亦均大于未被酸处理的样品。样品对MB降解效率最大为95.126%,对Pb(Ⅱ)的最大吸附率为89.054%;较未经酸处理的品均有提高。
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