收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

碳纤维负载二氧化钛光催化复合材料的制备及其可见光催化活性

庞邦永  
【摘要】:二氧化钛(TiO_2)是宽禁带半导体化合物,只有在紫外光照射条件下才表现出光催化活性,且粉末状TiO_2在空气中易飞散、在水中易凝结、使用后不易回收等缺陷,严重的限制了其使用。因此,二氧化钛的负载化和可见光可催化是扩大光催化材料实用范围的关键所在。本论文以聚丙烯腈基碳纤维(CF)为载体,利用溶胶-凝胶工艺,通过浸渍涂覆技术制备碳纤维负载二氧化钛光催化复合材料,并通过各种离子掺杂方法,制备了碳纤维负载且具有可见光光催化活性的复合光催化剂,重点研究了掺杂离子对催化剂结构及可见光光催化活性的影响,并探索性地提出了在碳纤维负载二氧化钛光催化复合材料制备的热处理工序中,利用过热蒸汽替代常规的氮气,对材料进行热处理,以期提高材料的负载性能和可见光可催化活性。 以Ti(OC_4H_9)_4-C_2H_5OH-H_2O体系的全相图为理论依据,采用不同的溶胶体系及热处理温度、并在热处理工序中以过热蒸汽为热介质,制备了碳纤维负载二氧化钛光催化复合材料(TiO_2/CF),并对其结构与性能进行表征,结果表明:制备样品的TiO_2晶粒尺寸平均大小在73nm~100nm之间;对酸性橙Ⅱ的降解催化活性,明显优于在热处理工序中氮气为热介质制备的材料。 以稀土金属钆(Gd)元素掺杂改性TiO_2/CF材料,研究钆掺杂量及过热蒸汽热处理气氛对材料结构和催化性能的影响,结果发现:钆的低量掺杂能有效的提高材料的吸光能力,使材料表面吸附水或羟基的能力加强,其中W(Gd)/W(Ti)为0.75%时,Gd掺杂的碳纤维负载二氧化钛光催化复合材料(Gd- TiO_2/CF)的可见光光催化活性得到明显的提高,但其在紫外条件下的光催化活性反而下降。另外,与空气和氮气相比,在热处理工序中,以过热蒸汽为热介质更有利于提高材料的光催化活性, 在Gd、铁(Fe)共掺的基础上,通过对Gd、Fe、硫(S)共掺改性TiO_2/CF材料,对提高可见光光催化活性的研究,结果表明:钆、铁、硫混掺能发挥掺杂离子的协同作用,使光催化剂光响应范围发生更大程度的红移。相比于钆离子单掺杂,钆、铁共掺和钆、铁、硫混掺不仅扩大了材料的光激发范围,提高了可见光利用率,同时也赋予了材料表面更明显的微孔结构,使之在光催化反应过程中更有利于吸附目标降解物,从而提高可见光光催化活性,经2.5h对酸性酸性橙Ⅱ的降解率达70.63%。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 秦代毅,高滋;碳化钨晶格中的氧原子及其对催化活性的影响[J];四川大学学报(自然科学版);1992年04期
2 于欣伟;赵国鹏;王逢尹;王国斌;;Ni-B-SiC化学复合镀液中基体金属的催化活性[J];中国有色金属学报;1993年04期
3 谷中明;;NiO-WO_3/Al_2_O3-B_2O_3催化剂的制备与吡啶加氢脱氮活性的关系[J];阴山学刊(自然科学版);1998年01期
4 孙永安,刘宗瑞;钙钛矿型系列LaMnO_(3+λ)的结构及对二甲苯燃烧的催化活性研究[J];广州化工;1999年01期
5 曾翎,尹春玲;超临界技术在催化领域中的应用[J];平顶山师专学报;2001年04期
6 索掌怀,龚雪琴;催化剂制备方法对催化活性的影响[J];烟台大学学报(自然科学与工程版);2001年01期
7 贾东方,林美荣,房芳,朱守荣;二氧四胺大环配合物光谱特性与其催化活性关系的研究[J];光谱学与光谱分析;2002年01期
8 余林,宋一兵,郝志峰,黄丽华,唐定骧;稀土基汽车尾气催化剂的研究Ⅰ:催化剂老化和SO_2添加对催化活性的影响[J];精细化工;2002年11期
9 李萌,张志焜,崔作林;玻璃管负载纳米TiO_2薄膜的制备及其对乙烯降解的研究[J];分子催化;2004年02期
10 廖德仲,何节玉,杨迎春;掺杂La_2O_3的硫酸钛在缩醛(酮)反应中的催化活性[J];合成化学;2005年01期
11 卢军彩,王克敏,李世荣;磺化聚(苯乙烯-co-甲基丙烯酸丁酯)的催化活性[J];武汉化工学院学报;2005年01期
12 钟华,曾锡瑞,罗来涛;K_2NiF_4型Pr_(2-x)Sr_xCoO_(4±λ)的合成及催化氧化活性[J];化工学报;2005年10期
13 杨克儿,邱鸿华,佟珊玲,阎雁;SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸新制备方法及其对形成邻苯二甲酸二丁酯的催化活性[J];分子催化;2005年05期
14 运新华,陈铭夏,施建伟,上官文峰;含钼氧化物对碳烟和NO_x的催化去除特性[J];上海交通大学学报;2005年11期
15 安燕;程江;杨卓如;杨雪艳;王锐;;固定化磁性酪氨酸酶及其在磁场中的催化特性研究[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2006年06期
16 韩长秀;任吉丽;梁培玉;张宝贵;;纳米Co-B-P非晶态合金的合成及其对PH_3分解的催化作用[J];城市环境与城市生态;2007年03期
17 黄迎春;程健;;负载固体酸合成共轭亚油酸甘油酯研究[J];长江大学学报(自科版)理工卷;2007年02期
18 郑晓凤;毛武涛;尹玲;张然;刘西成;田来进;;氢氧化氯化四苯基二锡氧烷二聚体的合成、结构与性质[J];曲阜师范大学学报(自然科学版);2007年03期
19 杨水金;万纾;;磷钨钼杂多酸催化合成丁醛1,2-丙二醇缩醛[J];化工中间体;2007年08期
20 隋超;李新勇;曲振平;;环戊酮合成方法研究进展[J];化工进展;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王春凤;周国伟;许云强;杜施鑫;王熙梁;;脂肪酶在氨基改性短棒状介孔材料中的固定化及其催化活性[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
2 高珊;梁学正;赵月昌;刘玲;杨建国;;AlCl_3催化合成甘油类缩醛(酮)的研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
3 王刚;刘明登;赵临远;;超细La_2O_3粉末的制备、表征及催化性能研究[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
4 王晓宁;赵震;徐春明;段爱军;;轻稀土对HZSM-5酸性及C_4烷烃催化裂解性能的调变作用[A];第四届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2005年
5 李微雪;;铂台阶面的初始氧化及其对催化活性影响的理论研究[A];第十三届全国催化学术会议论文集[C];2006年
6 谢鲜梅;严凯;;铜铁二元类水滑石化合物催化合成安息香异丙醚[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(上)[C];2007年
7 孙建义;刘明启;翁晓燕;;提高木聚糖酶催化活性和结合水解纤维素能力的研究[A];中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十次学术研讨会论文集[C];2008年
8 陈广玉;苏文辉;何岚鹰;刘江;;CO_2激光器阴极材料La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3—δ的制备工艺与性能研究[A];首届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1992年
9 史昕欣;刘佳;杨俏;何伟华;冯玉杰;;硫化物对MFC中阴极铂及碳粉氧还原催化活性影响的研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
10 袁国赞;朱成峰;崔勇;;一种手性微孔salen金属-有机框架材料(MOFs)的设计组装及其固相催化活性的研究[A];第一届全国精细化工催化会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 司玉军;硫酸溶液中氧还原反应电催化剂TM-N/C的研究[D];重庆大学;2011年
2 陈云;活性炭及其改性催化剂应用于碘化氢分解的性能及机理研究[D];浙江大学;2010年
3 龙萍;钌镧基氧化物涂层电极材料的研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
4 张卫国;催化析氢活性阴极设计、制备与表征[D];天津大学;2004年
5 胡敬辉;金属配合物配体上离子取代基对其催化活性影响的研究[D];浙江大学;2013年
6 夏悦;硅藻土负载磷掺杂二氧化钛的制备及其可见光光催化活性研究[D];吉林大学;2014年
7 梅泽民;茂金属化合物电子结构与催化活性关系的研究[D];吉林大学;2006年
8 孔令东;混合表面活性剂模板合成含和不含沸石结构单元的介孔材料及其性能[D];复旦大学;2005年
9 武文;含N/O配体配合物的合成、表征及草酸铁配合物光催化降解次甲基蓝研究[D];江苏大学;2009年
10 余倩;六铝酸盐催化剂的制备及其在新能源二甲醚催化燃烧中的应用[D];广东工业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙彪;太阳能甲烷二氧化碳重整反应催化活性吸收体的研究[D];北京工业大学;2012年
2 赵一杰;卤化银的负载及其增强的可见光催化活性机理研究[D];淮北师范大学;2014年
3 姜悦;纳米碳纤维的微结构及表面性质与其氧还原催化活性的内在规律研究[D];华东理工大学;2012年
4 薄晓帆;MOFs等材料的催化活性与稳定性的量化研究[D];北京化工大学;2013年
5 李明;咪唑类离子液体的合成及在β—烯胺酮合成催化活性的研究[D];暨南大学;2009年
6 张慧丽;还原性氧化物及其复合物在金催化CO中的作用[D];大连理工大学;2010年
7 陆丽君;多酚氧化酶模型化合物的合成、表征及其催化活性的研究[D];华东理工大学;2012年
8 吕秀清;一些配位过渡金属连接的多金属氧酸盐的合成、结构及性能研究[D];福建师范大学;2005年
9 陈秀丽;复合型催化剂催化降解水中CN~-催化活性的研究[D];西安建筑科技大学;2006年
10 陈晓妞;二价稀土化合物反应性能研究[D];苏州大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张建琛通讯员 王瑛慧;中美科学家首次制备二十四面体铂纳米晶体[N];科技日报;2007年
2 何屹;纳米金晶簇的催化活性与大小有关[N];科技日报;2008年
3 白毅;我发现氧化铁纳米颗粒模拟酶[N];中国医药报;2007年
4 冯晓彤;两化工成果入选基础研究十大新闻[N];中国化工报;2008年
5 孟惠民;高催化活性纳米晶贵金属氧化物涂层不溶性电极[N];中国高新技术产业导报;2002年
6 本报记者;孙世刚等人制备出罕见二十四面体铂纳米晶体[N];福建科技报;2007年
7 记者 晏燕实习生 孙雨田;我科学家发现新型催化剂制备途径[N];科技日报;2007年
8 佘峥王瑛慧;厦大科学家首次合成罕见铂纳米晶体[N];厦门日报;2007年
9 晨阳;我科学家发现制备铂纳米材料催化剂新方法[N];中国知识产权报;2007年
10 陈莉薇 刘彬彬;钴系催化剂获国家发明专利[N];中国化工报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978