【摘 要】
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本研究用溶胶凝胶法制备了TiO2、S掺杂改性的S-TiO2、La掺杂改性的La-TiO2和La/S共掺杂改性的La/S-TiO2,对制备的掺杂改性的样品进行XRD、UV-vis、FTIR表征分析。以活性碳纤
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本研究用溶胶凝胶法制备了TiO2、S掺杂改性的S-TiO2、La掺杂改性的La-TiO2和La/S共掺杂改性的La/S-TiO2,对制备的掺杂改性的样品进行XRD、UV-vis、FTIR表征分析。以活性碳纤维(ACF)为载体,采用溶胶-凝胶法和偶联法两种方法制备了载有S掺杂TiO2薄膜的负载型复合光催化剂S-TiO2/ACF。实验中以甲基橙为模拟污染物,测试了样品的光催化活性。S的加入抑制了催化剂粒子的增长,起到细化粒子的作用,并且S的加入会引起晶格畸变;UV-vis分析表明,S掺杂使TiO2的吸收边带红移,帯隙减小,提高了其光催化活性。IR分析表明,S掺杂后TiO2的结构发生了变化。在紫外光下,S的最佳掺杂摩尔百分比为10%,最佳煅烧温度为500℃;在可见光下,S的最佳掺杂摩尔百分比为5%,最佳煅烧温度为600℃。La/S共掺杂TiO2的掺杂型催化剂中,最佳煅烧温度为600℃,最佳掺杂量为n(La)∶n(S)∶n(TiO2)=0.1%∶10%∶1。共掺杂制备的光催化剂的光催化活性高于纯TiO2和S、La单掺杂TiO2。La掺杂后使得S-TiO2光吸收增强且明显红移。负载体系中,偶联法制备的催化剂由于环氧树脂的粘结作用,催化剂的重复使用性好。在紫外光照射下,负载型催化剂能在较短时间内将甲基橙降解,是由ACF的吸附和TiO2的光催化协同降解。在循环使用中,形成污染物分子吸附、光催化降解、降解矿化的小分子脱附这种动态平衡。
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