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《长春理工大学》 2010年
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静电纺丝技术制备稀土掺杂二氧化钛纳米带与光催化性能研究

董娅佩  
【摘要】: 纳米Ti02作为一种光催化材料,在环境保护、光能转换、工业催化等领域有着极为广泛的应用。但是Ti02只能被波长较短的紫外光激发(入387nm),因此对太阳能利用率很低。通过对Ti02掺杂改性能够增大其可见光响应范围,提高量子效率,从而提高它的光催化活性。静电纺丝技术作为一种制备一维纳米材料的重要方法,因设备简单,适用范围广而倍受瞩目。应用静电纺丝技术制备纳米带及其性质和应用研究,是个有价值的研究课题。 本文采用溶胶凝胶法配制出前驱体溶液,用静电纺丝技术制备掺杂四种稀土离子的PMMA/[Ti(OC4H9)4+Gd(phen)2(sal)2Cl], PMMA/[Ti(OC4H9)4+Nd(phen)2(sa l)2Cl], PMMA/[Ti(OC4H9)4+La(phen)2(sal)2Cl], PMMA/[Ti(OC4H9)4+Y(phen)2(sal)2 PMMA/Ti(OC4H9)复合纳米带,经高温煅烧后得到Gd/TiO2、Nd/TiO2、La/Ti O2、Y/TiO2和纯Ti02纳米带。并用XRD、SEM、TG-DTA及FTIR等分析手段对样品进行系统表征。结果表明:焙烧后纳米带均为规则的一维结构,平均宽度约为60-80μm,平均厚度为300nm左右。 以罗丹明B,甲基橙以及感光废液为目标降解物,系统研究纯TiO2、Gd/TiO2、Nd/TiO2、La/TiO2和Y/TiO2纳米带的光催化性能。结果表明,稀土离子的掺杂量、降解液的pH、催化剂的添加量和焙烧温度对光催化性能有一定影响。掺杂摩尔分数为0.5%Nd3+的光催化剂对罗丹明B的降解效率较高,掺杂1.0%Gd3+的光催化剂对甲基橙具有较好的降解活性,掺杂1.0%Gd3+的光催化剂对感光废液具有较好的降解活性。因此,掺杂不同稀土离子的TiO2纳米带光催化剂对不同有机物具有选择性降解活性。
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ340.64

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【参考文献】
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