TiO-,2-和鈦酸鹽的制備及光催化性能的研究.pdf

1、二氧化鈦(TiO2)以其價格低廉、無毒、化學性質(zhì)穩(wěn)定和催化效率高等優(yōu)點，在光電轉(zhuǎn)化和光催化領(lǐng)域倍受關(guān)注。由于TiO2的禁帶寬度較大，只能被紫外光激發(fā)，且光生電子和空穴易復合，因此限制了其在光催化領(lǐng)域的廣泛應用。因此，通過多種手段對TiO2催化劑進行改性，提高TiO2的光催化效率是將這一技術(shù)推向?qū)嶋H應用的重要環(huán)節(jié)。二氧化鈦的改性已被證明是提高光催化活性的簡單有效的途徑。 本文使用不同的方法對TiO2光催化劑進行改性，采用溶膠—凝膠

2、法合成了TiO2，通過高溫鍛燒處理的合成路線，找到形成TiO2銳鈦礦相和金紅石相混晶的最佳的溫度；采用球磨法，以六次甲基四胺(HMT)為氮源摻雜TiO2；采用光催化還原法制備Ag摻雜TiO2。本文還選擇了不同摻雜金屬制成具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)(ABO3)的鈦酸鹽；再通過摻雜其他金屬離子，改變其A位和B位離子，并尋找最佳的摻雜量。詳細研究了反應條件對產(chǎn)物的晶相，晶化程度，光催化活性等的影響。使用XRD、TG、SEM等手段對催化劑結(jié)構(gòu)和性能進行了表

3、征，并研究了它們對亞甲基蘭的光催化降解性能。 (1)用溶膠—凝膠法合成TiO2煅燒溫度有一個最佳值550℃，可形成銳鈦礦和金紅石兩種晶相的混晶，煅燒溫度過低或過高催化劑的活性都有所下降，不利于光催化反應。 (2)在日光和紫外光下，球磨法制備的N摻雜TiO2光催化劑較未摻雜TiO2混晶的光催化效率有很大增強，10％的N摻雜量為最佳。 (3)在日光下，光催化還原法制備的Ag摻雜TiO2光催化劑較未摻雜TiO2混晶的光

4、催化效率提高不大，但在紫外光下，卻有很大的提高。 (4)用溶膠—凝膠法合成的SrTiO3、NiTiO3、Ce2TiO5、La2TiO5、CoTiO3、ZnTiO3六類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)光催化劑，除了CoTiO3以外都有比較好的光催化性能，尤其以SrTiO3最佳。 (5)用溶膠—凝膠法合成的Zr：SrTiO3與Ba：SrTiO3光催化劑中，Zr4+與Ba2+的摻雜可以有效提高催化劑的光催化效率。但它有一個最佳摻雜量，高于或低于這個