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《华侨大学》 2007年
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天然蛭石负载TiO_2光催化剂的制备及其光催化性能的研究

吴子豹  
【摘要】: 近年来,负载型光催化剂以其易回收、可再生和成本低的特点成为人们研究的热点之一。本论文重点研究了以蛭石为载体的负载型TiO_2光催化剂的制备及性能。本论文研究的主要内容: 1.研究了采用溶胶凝胶法制备TiO_2/蛭石光催化复合材料的最佳工艺,利用XRD、SEM、TG-DTA、FTIR、BET等分析技术对催化剂进行了表征,以甲基橙为目标降解物,检测了其光催化活性。系统的研究了催化剂用量、甲基橙初始浓度、TiO_2负载量、煅烧温度、反应温度、不同光源等因素对甲基橙脱色率的影响规律。同时考察了TiO_2/蛭石光催化剂对其它染料的光催化降解性能。实验结果表明:采用溶胶-凝胶法制备的TiO_2/蛭石经过200°C焙烧后,具有较好的光催化效率,利用高压汞灯紫外光辐照30min,甲基橙溶液的脱色率达84.6%,催化剂对甲基橙的光催化反应动力学符合一级反应动力学方程。 2.本文采用溶胶凝胶法制备了金属离子掺杂改性的TiO_2/蛭石光催化剂,其中各金属离子掺杂浓度存在一个最佳值,在一定掺杂量的Cr3+、Co~(2+)、Ni~(2+)和Zn~(2+)等金属离子对光催化性能的有一定的提高,Cu~(2+)的掺入对光催化性能影响不大,而Mn~(2+)的掺入反而抑制了光催化活性。 3.本文采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2/4A沸石和TiO_2/天然蛭石光催化复合材料,初步研究了不同载体对光催化性能的影响,考察了复合材料对偶氮染料甲基橙的暗态吸附规律和光降解性能。结果表明:复合材料对甲基橙的吸附规律都较好地符合Langmuir和Freundlich吸附等温模型;载体对负载型光催剂的活性有较大的影响,在紫外光辐照30min下,TiO_2/4A沸石和TiO_2/天然蛭石光催化材料对20mg/L的甲基橙的脱色率分别达到78.5%和84.6%,比同种方法制备的纯TiO_2(68%)高。
【学位授予单位】:华侨大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ426.6

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【参考文献】
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