收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

自组装制备碘离子掺杂二氧化钛薄膜及光催化活性研究

王婷  
【摘要】:目前使用的催化剂中,TiO2具有:①良好化学稳定性,②较高的光催化活性,③无毒和④耐光化学腐蚀的特点,备受青睐,采用多种方法对二氧化钛进行掺杂改性,进而提高其降解有机物的催化活性,是当前环境材料研究的热门课题之一。 本文研究了低温液相系统中,以石英玻璃片为基底,采用自组装单层膜(SAMs),以碘酸钾为掺杂剂制备出碘离子掺杂二氧化钛薄膜。并以甲基橙水溶液作为目标物,考察了不同的实验条件下,碘离子掺杂二氧化钛薄膜的光催化活性影响主要因素。论文的主要研究进展如下: 1)在室温、pH为2.0的条件下,水浴处理4小时,得到-SH为外侧功能团的SAMs,通过自组装方法制备了碘离子掺杂二氧化钛薄膜。 2)采用多种分析方法进行表征。透射电镜对该薄膜进行了物相及晶粒结构的分析。表明碘离子掺杂二氧化钛薄膜由颗粒状纳米晶相组成,粒径为5-10nm,并且具有良好的结晶效果。拉曼光谱分析进一步表明薄膜主要为金红石和锐钛矿混合型,荧光发射光谱观察碘离子掺杂二氧化钛对可见光也有较明显的响应,在450nm-500nm处有很强的荧光发射峰。 3)以甲基橙水溶液为目标物,研究了碘离子掺杂二氧化钛薄膜的活性与光源能量、有无加入H2O2、目标物浓度、掺杂比例等因素的影响关系。结果表明,碘离子掺杂TiO2的光催化活性均有提高;碘离子含量为2mmol/L时效果最好, 4)在紫外光照射3h和可见光照射5h,甲基橙的降解率分别达到99.5%和98%。在可见光照下,添加H202催化剂光催化效果1h的脱色率到达98%,较之未添加H202的样品脱色率提到了57%; 5)在可见光条件下,碘离子掺杂二氧化钛薄膜经2次重复利用后,对甲基橙水溶液的降解率从99.5%降为50%。碘离子掺杂二氧化钛薄膜的光催化效果好,但是重复利用率低,尚需要深入研究。失活后再生的方法有在蒸馏水中超声处理20min和在0.1mol/LH2O2中超声处理5小时,脱色率分别提高了14.2%和30.6%。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨永峰;黄英;郭银明;李玉青;;离子掺杂钡铁氧体的研究进展[J];硅酸盐通报;2007年06期
2 杨玲梅;王丽丽;方维平;杨意泉;;氧化铈对甲醇合成Cu-Zn-Al催化剂的促进作用[J];石油化工;2008年10期
3 黄志强,徐政,方明豹,俞建群;B~(3+),Zn~(2+)掺杂与SiO_2薄膜驻极体的改性[J];材料研究学报;2000年04期
4 李婷;钱江峰;曹余良;杨汉西;艾新平;;Li_(1-x)M_xFePO_4阴极材料的合成和电化学性能[J];电化学;2007年02期
5 程爱菊;赵彦钊;郭文姬;;改性钴蓝颜料及其研究进展[J];化工进展;2011年05期
6 韩翀;沈湘黔;周建新;;锂离子电池正极材料LiFePO_4的改性研究[J];材料导报;2007年S1期
7 周志凌;叶仲斌;路俊刚;韩兴林;姚云晟;;二氧化钛光催化剂及稀土离子掺杂改性的研究[J];精细石油化工;2007年01期
8 周广阔;王涛;李薇;;纳米二氧化钛光催化降解有机废水的研究进展[J];杨凌职业技术学院学报;2007年03期
9 罗存;王丹;赵朝成;;新型光电催化反应器的研制及效能提高的研究[J];工业用水与废水;2008年01期
10 汪树军;不同离子掺杂的高分子树脂制备的炭材料组成结构和充放电性能[J];新型炭材料;2000年01期
11 刘鑫;刘福田;张宁;王冬至;;可见光活性纳米TiO_2光触媒研究进展[J];陶瓷学报;2006年01期
12 张文保;崔玉民;王洪涛;;金属离子掺杂对TiO_2光催化活性的影响综述[J];稀土;2008年05期
13 高攀;赵宗彦;周文芳;柳清菊;;离子掺杂TiO_2光催化剂的理论计算[J];功能材料;2009年06期
14 康彩荣;莫祥银;丁毅;陆春华;许仲梓;沈健;;锂离子电池正极材料LiFe_(1-2x)Mn_xMg_xPO_4/C的电化学性能研究[J];功能材料;2010年02期
15 张培新;林木崇;张冬云;袁秋华;任祥忠;;Zr~(4+)掺杂对LiFePO_4电化学性能及微观缺陷的影响[J];功能材料;2010年04期
16 杨培志;刘黎明;莫镜辉;;微测辐射热计用VO_2薄膜及其改性研究[J];云南师范大学学报(自然科学版);2011年02期
17 刘超;杨良准;杜立芬;余锡宾;吴振华;;不同金属离子掺杂TiO_2薄膜的制备及光催化活性的研究[J];工业催化;2006年01期
18 管晶;梁文懂;;可见光响应型TiO_2光催化剂研究进展[J];武汉科技大学学报(自然科学版);2006年02期
19 梁志宏;张文魁;黄辉;甘永平;;具有可见光催化活性的TiO_2系光催化剂研究进展[J];浙江化工;2007年06期
20 张进福;张礼刚;王树平;梁志宇;;两种金属掺杂方法下TiO_2光催化薄膜的物理性能[J];河北建筑工程学院学报;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑广涛;施建伟;上官文峰;;P25 TiO_2的掺杂改性及其降解水中有机污染物性能[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2003年
2 陈建华;王晓林;赵翠华;龚竹青;;离子掺杂对纳米TiO_2薄膜光催化活性的影响研究[A];第1届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2004年
3 王晓林;陈建华;龚竹青;;离子掺杂对纳米二氧化钛粉末光催化性能的影响[A];第十届全国粉体工程学术会暨相关设备、产品交流会论文专辑[C];2004年
4 刘鑫;刘福田;张宁;王冬至;;可见光活性纳米TiO_2光触媒研究进展[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2005学术年会论文专辑[C];2005年
5 赵斯琴;郭敏;张梅;王习东;长山;;水热法制备Eu~(3+)离子掺杂TiO_2光催化剂的制备及其光催化性能的研究[A];第六届海峡两岸超微颗粒学术研讨会论文集[C];2009年
6 刘杏芹;高峰;;Mg~(2+)离子掺杂对半导体气敏材料Cd_2Sb_2O_(6.8)的改性研究[A];第六届全国气湿敏传感器技术学术交流会论文集[C];2000年
7 赵翠华;陈建华;胡治流;龚竹青;;非金属载体负载TiO_2薄膜离子掺杂试验研究[A];第十届全国粉体工程学术会暨相关设备、产品交流会论文专辑[C];2004年
8 刘学建;李会利;黄政仁;黄莉萍;江东亮;;稀土铈离子掺杂镥铝石榴石光学透明闪烁陶瓷[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
9 高峰;周欣山;杨祖培;屈绍波;田长生;;镧、钾掺杂对PZN基陶瓷相结构和介电性能的影响[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
10 饶汗;夏长泰;初本莉;;Mn离子掺杂MgAl_2O_4的制备与发光性能的研究[A];第15届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曹人平;特殊价态离子掺杂荧光体的发光特性研究[D];华南理工大学;2013年
2 相珺;阳离子掺杂氧基磷灰石型硅酸镧的组织结构与电学性能[D];哈尔滨工业大学;2013年
3 邹文国;硼酸盐类纳米发光材料的制备与表[D];山东大学;2005年
4 姚耀春;尖晶石LiMn_2O_4的制备及其电池制作技术与性能研究[D];昆明理工大学;2005年
5 李平林;强关联超导体掺杂离子团簇效应的Born模型解析及正电子实验研究[D];上海大学;2004年
6 张鹏;新型高效半导体光催化材料及光催化机理研究[D];南开大学;2013年
7 杨占旭;高安全性锂离子电池正极材料的制备及性能研究[D];北京化工大学;2009年
8 丁新更;银离子掺杂纳米二氧化钛粉体的制备、性能研究与应用[D];浙江大学;2002年
9 高飞;锂离子电池正极材料LiFePO_4的合成与电化学性能研究[D];天津大学;2008年
10 熊昆;纳米硅酸锌的微波水热合成及用于改善可降解无机生物材料的性能[D];华南理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高峰;染料敏化二氧化钛薄膜电极的制备及其光电性能研究[D];广东工业大学;2006年
2 易惠华;锂离子电池正极材料LiFePO_4的合成与性能研究[D];昆明理工大学;2006年
3 刘红伟;Sn~(4+)、La~(3+)和Ce~(4+)掺杂氧化钛纳米薄膜湿敏性能的研究[D];内蒙古工业大学;2009年
4 张伟;纳米CeO_2的制备及光催化降解甲基蓝[D];成都理工大学;2008年
5 赵翠华;纳米二氧化钛薄膜离子掺杂和非金属载体交互作用研究[D];广西大学;2004年
6 周晓辉;离子掺杂ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃及玻璃陶瓷的光谱性质与余辉性能的研究[D];浙江大学;2004年
7 倪江锋;掺杂磷酸铁锂的合成与性能研究[D];湘潭大学;2004年
8 单志强;纳米二氧化钛薄膜离子掺杂与金属载体交互作用的研究[D];广西大学;2004年
9 张云霞;磁性核壳光催化剂的制备和性能研究[D];华侨大学;2008年
10 冯锐;Mn、Ni、P和B掺杂锐钛矿相TiO_2的第一性原理研究[D];太原理工大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 张伟;FSI全新无灰化、湿法光刻胶去除ViPR技术[N];电子资讯时报;2006年
2 记者 吴苡婷;书写“水变氢”的传奇[N];上海科技报;2011年
3 王静;加强研发抗菌陶瓷[N];广东建设报;2004年
4 立冬;我国发明出稀土发光材料制备新方法[N];中国有色金属报;2009年
5 记者 呼跃军;稀土新材料提高节能灯光效[N];中国化工报;2010年
6 陶加;吸附储氢材料研究获进展[N];中国化工报;2010年
7 ;大连化物所提高储氢能力[N];中国技术市场报;2010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