CdS-TiO-,2--AC和CdO-TiO-,2-納米復(fù)合光催化劑性能和機(jī)理研究.pdf_第1頁
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1、半導(dǎo)體光催化具有室溫深度反應(yīng)和可以直接利用太陽能作為光源來驅(qū)動(dòng)反應(yīng)等獨(dú)特性能,而成為一種理想的環(huán)境污染治理技術(shù)和潔凈能源生產(chǎn)技術(shù)。寬禁帶半導(dǎo)體TiO2作為光催化劑,性質(zhì)穩(wěn)定、無毒價(jià)廉、效率高,常溫常壓下即可操作,幾乎可以無選擇地氧化分解各種有機(jī)物;但僅能被紫外光激發(fā);加之為了追求納米級(jí)光催化劑的高活性,制備出的催化劑光吸收帶邊往往會(huì)因量子尺寸效應(yīng)而進(jìn)一步藍(lán)移,因此如何高效利用可見光進(jìn)行光催化反應(yīng)已引起人們的興趣。本課題開創(chuàng)了共沉淀法結(jié)合

2、超臨界流體干燥組合技術(shù)制備CdS-TiO2/AC,CdO-TiO2納米復(fù)合光催化材料,篩選了制備工藝條件,優(yōu)化了使用工藝條件,并對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了XRD,IR,TEM測(cè)試,考察其光催化活性,討論了光催化反應(yīng)機(jī)理,取得了如下創(chuàng)新結(jié)論。
   1.負(fù)載型CdS-TiO2/AC納米復(fù)合光催化劑最佳制備工藝:溶膠-凝膠法結(jié)合沉淀法,CdS復(fù)合量為1.75wt.%,m(TiO2)/m(AC)=1/3,110℃干燥,加入0.1v%H2O2作

3、氧化劑,紫外光下降解1000mg·L-1丙烯酸溶液6h的降解率為97.9%;CdS復(fù)合量為24.59wt.%,350℃煅燒1h,加入0.17v%H2O2作氧化劑,可見光下6h的降解率為95.3%。XRD結(jié)果表明CdS高度分散在銳鈦礦TiO2晶格中,UV-VisDRS結(jié)果表明:復(fù)合實(shí)現(xiàn)了TiO2光吸收向可見光轉(zhuǎn)移。
   2.非負(fù)載型CdO-TiO2納米復(fù)合光催化劑最佳制備工藝:共沉淀法結(jié)合超臨界流體干燥組合技術(shù),CdO%=5at

4、.%,500℃煅燒1h,加入0.1v%的H2O2作氧化劑,紫外光下降解3000mg·L-1丙烯酸溶液6h的降解率為94.4%。
   3.比較了采用不同干燥方式制備的CdO-TiO2納米復(fù)合光催化劑性能,得出采用共沉淀法結(jié)合超臨界流體組合技術(shù)(SCFD)制備的光催化劑催化活性最好,XRD結(jié)果表明CdO高度分散在銳鈦礦TiO2晶格中,催化劑粒徑在10nm左右;IR結(jié)果表明CdO少量摻雜的情況下,復(fù)合粒子里也可觀測(cè)到CdO納米粒子的

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