收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纳米TiO_2掺杂改性及光催化活性的研究

陈其思  
【摘要】:目前,环境日益恶化,环境保护越来越受到人们的关注,环保呼声越来越高。一些传统的有机废水处理方法带来的弊端越来越不可忽视,如副产物较多,后处理复杂,带来二次污染等,其局限性日益显著。TiO_2 光催化氧化技术因其具有能耗低、反应条件温和、操作简便、可减少二次污染等突出优点而日益受到重视。 本文以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备纳米级的TiO2粉体材料和玻璃负载的纳米TiO_2薄膜材料,重点研究了加水量和加乙醇量对凝胶时间和纳米TiO_2 光催化活性的影响以及焙烧温度对于纳米TiO_2 粒子的粒径大小及晶相组成的影响。实验表明, 合适的制备条件是: n(Ti(OBu)_4):n(H_2O):n(C_2H_5OH): n(CH_3COOH)=1:4:14:7;焙烧温度为550℃;焙烧时间为1 小时。 纳米TiO2的晶型结构与其焙烧温度有很大关系,随着焙烧温度的上升,纳米TiO_2 的晶型结构由锐钛矿型向金红石型转变。在550℃下,纳米TiO_2 中锐钛矿型与金红石型比例为8:2。 本文选择金属离子Fe~(3+)和Pb~(2+)以不同的物质的量之比对TiO_2进行掺杂,研究催化剂的掺杂改性。实验表明,合适的掺杂比例为Fe~(3+):Ti 为0.05%,Pb~(2+):Ti 为0.75%,合适的焙烧温度分别为550℃和650℃。对亚甲基蓝光催化降解实验表明,掺杂后的TiO_2的光催化活性比未掺杂的有了提高。初步探讨了纳米TiO_2的掺杂机理和光催化反应机理。 以玻璃为载体,采用溶胶凝胶法制备纳晶多孔TiO_2薄膜,通过过渡元素Fe~(3+)的掺杂,提高光催化吸收波长。采用AFM、XRD 等技术,考察Fe~(3+)掺杂后对TiO_2晶型结构和光催化活性的影响,结果表明在相同制备条件下掺杂使TiO_2晶型由锐钛矿型向金红石型转变的温度降低,经AFM 分析,掺杂使TiO_2 粒径增大,苯酚水溶液的光催化氧化分解反应结果表明,掺杂后的TiO_2的光催化活性有所提高。 以亚甲基蓝为降解对象,研究了影响亚甲基蓝光催化降解的几个因素:催化剂用量、光照时间、亚甲基蓝溶液初始浓度和通气速率。合适的反应条件是:催化剂用量0.3g/L、光照时间2h、亚甲基蓝溶液初始浓度1×10~(-5)mol/L、通气速率1.5L/min。 反应动力学分析表明未掺杂的纳米TiO_2粉末和掺有Fe~(3+)和Pb~(2+)两种金属离子的纳米TiO_2粉末光催化降解亚甲基蓝的反应动力学特征均符合准一级反应特征模型。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 贾娜;王海滨;霍冀川;;负载型TiO_2/海泡石光催化氧化亚甲基蓝的效果[J];矿业研究与开发;2006年02期
2 张兰河;于大禹;刘强;刘丽丹;;TiO_(2-x)N_x光催化氧化苯甲酸的研究[J];化工环保;2008年06期
3 张泽强,沈上越;二氧化钛-累托石净水材料的制备及其净水性能评价[J];化工环保;2005年01期
4 周莉;傅敏;肖洁;胡玲玲;杨环;;TiO_2光催化氧化焦化废水的实验研究[J];西南大学学报(自然科学版);2007年07期
5 傅剑锋,季民,金洛楠;水中天然有机物富里酸的光催化氧化研究[J];化学通报;2005年11期
6 朱静,李天祥,曾祥钦,朱莎娜,庞英;纳米二氧化钛光催化氧化焦化废水的研究[J];煤炭转化;2005年02期
7 王铎;陈建秋;苏燕;;纳米二氧化钛光催化降解有机磷杀虫剂毒性的研究[J];佛山陶瓷;2006年06期
8 李红;;二氧化钛纳米微粒的制备及对染料橙黄Ⅱ的光催化氧化[J];化学研究与应用;2007年11期
9 刘彦平;郝利辉;;改性纳米二氧化钛光催化降解水中微量溶解性亚甲基蓝[J];石化技术与应用;2008年02期
10 刘春;张安龙;文志贵;;光催化氧化技术处理制浆造纸漂白废水[J];湖北造纸;2009年02期
11 赵文辉;;纳米TiO_2光催化氧化技术及其在环保领域中的应用[J];炼油与化工;2010年01期
12 刘春;张安龙;文志贵;;光催化氧化技术处理制浆造纸漂白废水[J];江苏造纸;2009年02期
13 张敏;赵清岚;贺攀科;杨建军;金振声;;TiO_2和ZnO表面CO光催化氧化活性研究[J];化学研究;2005年04期
14 陈建秋;王铎;高从堦;;二氧化钛悬浮体系中光催化降解染料氮素变化的研究[J];染料与染色;2006年05期
15 蔡河山;刘国光;吕文英;余林;李大光;黄杰;;纳米TiO_2光催化剂可见光响应的改性研究[J];水资源保护;2008年02期
16 耿晓云;任宝山;杨贵荣;张浩;牟兴瑞;;载体对二氧化钛光催化降解苯的影响[J];钛工业进展;2006年04期
17 李成芳;余红敏;彭毛;吴辉;宋功武;;纳米二氧化钛重铬酸钾协同光催化氧化体系快速测定化学需氧量[J];湖北大学学报(自然科学版);2009年01期
18 刘智;;分光光度法测定二氧化钛悬浮体系中的化学需氧量[J];河北化工;2010年05期
19 曹广秀;王淑英;马淮凌;李贯良;;纳米TiO_2-ZnO复合材料膜光催化氧化废水中S~(2-)研究[J];化学世界;2007年01期
20 赵燕;但德忠;;二氧化钛紫外光在线消解测定COD的研究[J];宁波大学学报(理工版);2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩琳;廖立兵;陈向荣;万印华;;纳米二氧化钛光催化降解亚甲基蓝的研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第11届学术年会论文集[C];2007年
2 李志杰;侯博;徐耀;吴东;孙予罕;;共沉淀法制备氧化硅改性的纳米二氧化钛及其光催化降解亚甲基蓝的研究[A];2004年全国太阳能光化学与光催化学术会议论文集[C];2004年
3 杨合;薛向欣;张志宏;左良;杨中东;;我国几种含钛高炉渣光催化性能的研究[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集(2)[C];2003年
4 林涛;陈耀强;杨宇川;龙素群;;Bi_xTi_yO_z负载TiO_2气相光催化降解苯[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
5 侯一宁;王安;王燕;;二氧化钛一活性炭纤维混合材料净化室内甲醛污染的研究[A];四川省环境科学学会2003年学术年会论文集[C];2003年
6 陈建秋;王铎;高从堦;;光催化降解染料中氮素的变化分析[A];中国化学会第八届水处理化学大会暨学术研讨会论文集[C];2006年
7 吕作凤;刘钟馨;张理元;杨亮;曹阳;;形貌和结构对TiO_2光催化性能的影响研究[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年
8 高永;胡荣政;孔峰;谢建文;卓晓健;;光催化氧化处理医药中间体废水[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
9 张丽芳;江平;何代平;;掺锰TiO_2的制备及光催化性能[A];第六届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2009年
10 陈小泉;刘焕彬;;锐钛矿型纳米二氧化钛晶粒胶体的制备与性质[A];中国化学会第十届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郑玲;电流变材料及减振控制研究[D];重庆大学;2005年
2 沈启慧;无机功能材料的合成方法研究[D];吉林大学;2008年
3 和东亮;掺杂改性的二氧化钛纳米材料的光催化性能研究[D];吉林大学;2008年
4 李芳柏;改性二氧化钛的制备、表征及其在光催化处理染料废水中的应用[D];华南理工大学;1999年
5 解恒参;煤和大港减压渣油的光催化氧化解聚[D];中国矿业大学;2011年
6 王侃;负载型TiO_2催化剂可见光降解染料污染物的研究[D];浙江大学;2004年
7 杨祝红;二氧化钛晶须的制备及光催化处理废水研究[D];南京工业大学;2003年
8 马寒冰;纳米复合绝缘材料设计、制备及耐变频性研究[D];上海大学;2004年
9 郑仲;基于光催化集成装置深度降解水中有机物的研究[D];南京工业大学;2004年
10 韩宏伟;染料敏化二氧化钛纳米晶薄膜太阳电池研究[D];武汉大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈其思;纳米TiO_2掺杂改性及光催化活性的研究[D];重庆大学;2005年
2 侯付彬;ACF负载TiO_2光催化氧化处理室内空气污染物的研究[D];武汉大学;2005年
3 罗洁;光催化氧化法处理有机废水的研究[D];广东工业大学;2001年
4 朱丹丹;有机颜料光催化降解的研究[D];天津大学;2005年
5 王伟;纳米二氧化钛光催化氧化法处理印染废水[D];华北电力大学(河北);2009年
6 熊心美;复合掺杂光催化剂二氧化钛及改变其光催化性能的研究[D];广东工业大学;2006年
7 胡夫;TiO_2纳米管制备及其光催化性能研究[D];重庆大学;2008年
8 郑道敏;纳米二氧化钛光催化氧化含CN~-废水的研究[D];重庆大学;2002年
9 熊忠华;纳米二氧化钛的制备、修饰与催化特征研究[D];重庆大学;2002年
10 梁斌;光催化净化室内空气中甲醛的研究[D];南京理工大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;2004年二氧化钛市场将出现强劲反弹[N];中国石油报;2003年
2 文欣;世界二氧化钛市场恢复性增长[N];中国化工报;2003年
3 肖化;全球二氧化钛市场需求强劲[N];中国化工报;2004年
4 李港;全球二氧化钛货紧价升[N];国际商报;2003年
5 记者刘其丕 李晓飞;二氧化钛晶化液项目在津投产获专利[N];中国有色金属报;2010年
6 中塑;亚洲塑料用二氧化钛需求增长最快[N];国际商报;2003年
7 张海波;日本市场二氧化钛供不应求[N];中国化工报;2000年
8 李菊香;杜邦宣布提高二氧化钛价格[N];中国石化报;2004年
9 彭燕;无锡光催化氧化污水处理装置中试成功[N];中国化工报;2003年
10 文言;国内最大短流程直接还原二氧化钛项目将投产[N];中国有色金属报;2009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