多孔Er-TiO 2 薄膜的制备及其光催化性能
发布时间：2021-10-05 09:11
以水溶性壳聚糖（WSC）为添加剂、五水硝酸铒为铒源,采用本课题组研发的浸渍/旋转法在石英玻璃片上制备一系列Er-TiO2多孔薄膜,考察涂膜层数（14）、煅烧温度（550650℃）、煅烧时间（0.53 h）以及WSC含量（00.05%（质量分数））对薄膜结构及性质的影响,并利用XRD、SEM、EDX、TG-DTG和BET等技术对薄膜的结构进行表征,通过甲基橙溶液的光催化降解反应评价其光催化性能。结果表明:当溶胶中WSC的添加量为0.04%（质量分数）,涂膜层数为3层,煅烧温度为550℃,煅烧时间为1 h时,在模拟可见光下,薄膜对7.8 mg/L的甲基橙溶液光催化反应进行6 h,催化降解率可达到64.6%。
【文章来源】：中国有色金属学报. 2017,27(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
不同涂膜层数制得的Er-TiO2薄膜的SEM像
1624中国有色金属学报2017年8月图3不同涂膜层数对Er-TiO2薄膜光催化降解率的影响Fig.3EffectofdifferentcoatinglayersonphotocatalyticdegradationrateofEr-TiO2films图4Er-TiO2干凝胶的TGDTG图Fig.4TGDTGanalysisofEr-TiO2gelpowder图5不同煅烧温度下的Er-TiO2催化剂的XRD谱Fig.5XRDpatternsofEr-TiO2catalystsatdifferentcalcinationtemperatures2.2.3SEM表征图6所示为在不同煅烧温度下煅烧1h制得的薄膜的SEM像。由图6可看出，当煅烧温度为550℃时，薄膜表面连续且平整，颗粒细孝均匀，孔径较小，孔隙率较高；当煅烧温度升高到600℃时，粒径增大，孔径增大，孔隙率降低。继续提高煅烧温度，颗粒粒径迅速增大，孔径进一步增大，孔隙率降低。图6不同煅烧温度下Er-TiO2薄膜的SEM像Fig.6SEMimagesofEr-TiO2filmsatdifferentcalcinationtemperatures:(a)550℃;(b)600℃;(c)650℃2.2.4光催化反应图7所示为不同煅烧温度所得Er-TiO2薄膜的光催化降解率随时间的变化。由图7可看出，当煅烧温度由550℃升高到650℃时，光催化降解率由60.87%依次下降经54.38%至48.51%。当温度为550℃时，薄膜中TiO2粒径最小，孔隙率最高，会使得比表面积最大，光催化活性位点最多，故光催化降解率最高，继续升高煅烧温度，TiO2粒径明显增大，光催化活性
1624中国有色金属学报2017年8月图3不同涂膜层数对Er-TiO2薄膜光催化降解率的影响Fig.3EffectofdifferentcoatinglayersonphotocatalyticdegradationrateofEr-TiO2films图4Er-TiO2干凝胶的TGDTG图Fig.4TGDTGanalysisofEr-TiO2gelpowder图5不同煅烧温度下的Er-TiO2催化剂的XRD谱Fig.5XRDpatternsofEr-TiO2catalystsatdifferentcalcinationtemperatures2.2.3SEM表征图6所示为在不同煅烧温度下煅烧1h制得的薄膜的SEM像。由图6可看出，当煅烧温度为550℃时，薄膜表面连续且平整，颗粒细孝均匀，孔径较小，孔隙率较高；当煅烧温度升高到600℃时，粒径增大，孔径增大，孔隙率降低。继续提高煅烧温度，颗粒粒径迅速增大，孔径进一步增大，孔隙率降低。图6不同煅烧温度下Er-TiO2薄膜的SEM像Fig.6SEMimagesofEr-TiO2filmsatdifferentcalcinationtemperatures:(a)550℃;(b)600℃;(c)650℃2.2.4光催化反应图7所示为不同煅烧温度所得Er-TiO2薄膜的光催化降解率随时间的变化。由图7可看出，当煅烧温度由550℃升高到650℃时，光催化降解率由60.87%依次下降经54.38%至48.51%。当温度为550℃时，薄膜中TiO2粒径最小，孔隙率最高，会使得比表面积最大，光催化活性位点最多，故光催化降解率最高，继续升高煅烧温度，TiO2粒径明显增大，光催化活性
【参考文献】：
期刊论文
[1]PEG对二氧化钛薄膜微观结构和光催化性能的影响[J]. 陈霞,陆改玲,周澐,计晶晶. 硅酸盐通报. 2016(01)
[2]钕掺杂氧化钛薄膜的亲水和光催化性能（英文）[J]. 杜军,顾馨,吴其,刘娇,郭海志,邹建国. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(08)
[3]钕掺杂氧化锌粉末的光性能和光催化性能(英文)[J]. 赵真,宋季岭,郑佳红,连建设. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(05)
[4]氮掺杂石墨烯负载的硫化镉空心球纳米复合材料的光催化性能(英文)[J]. 米倩,陈带全,胡军成,黄正喜,李金林. 催化学报. 2013(11)
[5]铒掺杂对玻璃表面TiO2薄膜光催化性能的影响[J]. 王茹,徐悦华,陈明洁,贾金亮. 中国有色金属学报. 2009(10)
[6]二氧化钛光催化效率影响因素的研究[J]. 张卫华,李晓彤,徐松,王卫东,徐洪军,李忠玉. 吉林化工学院学报. 2009(02)
[7]焙烧温度对K2Ti6O13薄膜光电化学和光催化的影响[J]. 胡煜艳,钱清华,刘畅,周雪锋,冯新,陆小华. 中国有色金属学报. 2007(10)
[8]生物学实验中的湿度控制:改良的装置及工作原理[J]. 冯明光,许谦,徐均焕. 应用生态学报. 1999(03)
[9]焙烧的P-25TiO2微结构特性和光催化活性[J]. 李玉光,PorterJohnF,ChanChakK. 物理化学学报. 1999(01)
硕士论文
[1]铒掺杂二氧化钛膜的制备及其光催化性能研究[D]. 李少妮.太原理工大学 2014
本文编号：3419436
【文章来源】：中国有色金属学报. 2017,27(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
不同涂膜层数制得的Er-TiO2薄膜的SEM像
1624中国有色金属学报2017年8月图3不同涂膜层数对Er-TiO2薄膜光催化降解率的影响Fig.3EffectofdifferentcoatinglayersonphotocatalyticdegradationrateofEr-TiO2films图4Er-TiO2干凝胶的TGDTG图Fig.4TGDTGanalysisofEr-TiO2gelpowder图5不同煅烧温度下的Er-TiO2催化剂的XRD谱Fig.5XRDpatternsofEr-TiO2catalystsatdifferentcalcinationtemperatures2.2.3SEM表征图6所示为在不同煅烧温度下煅烧1h制得的薄膜的SEM像。由图6可看出，当煅烧温度为550℃时，薄膜表面连续且平整，颗粒细孝均匀，孔径较小，孔隙率较高；当煅烧温度升高到600℃时，粒径增大，孔径增大，孔隙率降低。继续提高煅烧温度，颗粒粒径迅速增大，孔径进一步增大，孔隙率降低。图6不同煅烧温度下Er-TiO2薄膜的SEM像Fig.6SEMimagesofEr-TiO2filmsatdifferentcalcinationtemperatures:(a)550℃;(b)600℃;(c)650℃2.2.4光催化反应图7所示为不同煅烧温度所得Er-TiO2薄膜的光催化降解率随时间的变化。由图7可看出，当煅烧温度由550℃升高到650℃时，光催化降解率由60.87%依次下降经54.38%至48.51%。当温度为550℃时，薄膜中TiO2粒径最小，孔隙率最高，会使得比表面积最大，光催化活性位点最多，故光催化降解率最高，继续升高煅烧温度，TiO2粒径明显增大，光催化活性
1624中国有色金属学报2017年8月图3不同涂膜层数对Er-TiO2薄膜光催化降解率的影响Fig.3EffectofdifferentcoatinglayersonphotocatalyticdegradationrateofEr-TiO2films图4Er-TiO2干凝胶的TGDTG图Fig.4TGDTGanalysisofEr-TiO2gelpowder图5不同煅烧温度下的Er-TiO2催化剂的XRD谱Fig.5XRDpatternsofEr-TiO2catalystsatdifferentcalcinationtemperatures2.2.3SEM表征图6所示为在不同煅烧温度下煅烧1h制得的薄膜的SEM像。由图6可看出，当煅烧温度为550℃时，薄膜表面连续且平整，颗粒细孝均匀，孔径较小，孔隙率较高；当煅烧温度升高到600℃时，粒径增大，孔径增大，孔隙率降低。继续提高煅烧温度，颗粒粒径迅速增大，孔径进一步增大，孔隙率降低。图6不同煅烧温度下Er-TiO2薄膜的SEM像Fig.6SEMimagesofEr-TiO2filmsatdifferentcalcinationtemperatures:(a)550℃;(b)600℃;(c)650℃2.2.4光催化反应图7所示为不同煅烧温度所得Er-TiO2薄膜的光催化降解率随时间的变化。由图7可看出，当煅烧温度由550℃升高到650℃时，光催化降解率由60.87%依次下降经54.38%至48.51%。当温度为550℃时，薄膜中TiO2粒径最小，孔隙率最高，会使得比表面积最大，光催化活性位点最多，故光催化降解率最高，继续升高煅烧温度，TiO2粒径明显增大，光催化活性
【参考文献】：
期刊论文
[1]PEG对二氧化钛薄膜微观结构和光催化性能的影响[J]. 陈霞,陆改玲,周澐,计晶晶. 硅酸盐通报. 2016(01)
[2]钕掺杂氧化钛薄膜的亲水和光催化性能（英文）[J]. 杜军,顾馨,吴其,刘娇,郭海志,邹建国. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(08)
[3]钕掺杂氧化锌粉末的光性能和光催化性能(英文)[J]. 赵真,宋季岭,郑佳红,连建设. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(05)
[4]氮掺杂石墨烯负载的硫化镉空心球纳米复合材料的光催化性能(英文)[J]. 米倩,陈带全,胡军成,黄正喜,李金林. 催化学报. 2013(11)
[5]铒掺杂对玻璃表面TiO2薄膜光催化性能的影响[J]. 王茹,徐悦华,陈明洁,贾金亮. 中国有色金属学报. 2009(10)
[6]二氧化钛光催化效率影响因素的研究[J]. 张卫华,李晓彤,徐松,王卫东,徐洪军,李忠玉. 吉林化工学院学报. 2009(02)
[7]焙烧温度对K2Ti6O13薄膜光电化学和光催化的影响[J]. 胡煜艳,钱清华,刘畅,周雪锋,冯新,陆小华. 中国有色金属学报. 2007(10)
[8]生物学实验中的湿度控制:改良的装置及工作原理[J]. 冯明光,许谦,徐均焕. 应用生态学报. 1999(03)
[9]焙烧的P-25TiO2微结构特性和光催化活性[J]. 李玉光,PorterJohnF,ChanChakK. 物理化学学报. 1999(01)
硕士论文
[1]铒掺杂二氧化钛膜的制备及其光催化性能研究[D]. 李少妮.太原理工大学 2014
本文编号：3419436
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