炭吸附材料负载掺杂纳米TiO 2 的制备及其降解有机污染物的研究

发布时间：2020-12-13 09:05

　　本文通过对纳米TiO₂进行掺杂改性，选用比表面积高的炭材料，研究活性炭、活性炭纤维负载TiO₂的制备条件与催化降解性能的影响，为纳米TiO₂光催化、光电催化降解有机污染物技术进一步实用化提供理论依据。在用Ti（SO₄）₂沉淀法制备的TiO₂前驱物中掺杂不同浓度的柠檬酸铁及同一浓度下不同阴离子的铁盐，并增加超声波（80℃水浴）干燥过程，经煅烧后获得高光催化活性的纳米TiO₂粉末。光催化实验结果表明，在紫外灯（主波长365nm）及太阳光下，当掺柠檬酸铁时，最佳Fe³⁺掺杂量为0.05％摩尔比，光催化活性超过Degussa P25；当Fe³⁺掺杂量超过1％时，显示低的光催化活性，虽然在350-500nm的波长范围有强烈的吸收和吸收边红移。当采用不同无机阴离子铁盐掺杂时，对纳米TiO₂的光催化性能影响程度与阴离子的极化力有关，带入的SO₄^2-

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)广东省

【文章页数】：102 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

半导体粒子大小与带隙能的关系

集纳米空间、超微粒子、表面性固体于一身。其结构如图1一6所示，ACF与一般活性炭的孔结构存在很大差异。ACF的孔分布基本呈单分散型，主要由小于Znm的微孔组成，没有大孔，根据原料或活化条件的不同有少量中孔。微孔是由纤细的毛细管壁构成，微孔的大量存在使ACF的表面积增大，同时也使吸附量提高;超微孔的孔径大小与分子直径处于同一数量级，是吸附的主要孔结构;中孔起输送作用，支配着吸附速度，在高浓度下发生毛细凝聚现象，同时还作为不能进入微孔的较大分子的吸附点;在ACF丝束间的空隙起着大孔的作用，由外表面向内部输送被吸附分子，控制吸附速度。正是由于其结构的差异，它具有许多比AC更为优异的吸附性能(贺福

图2一5不同铁含量掺杂Fe3+/Ti仇粒子TEM照片间纯 Ti02;(b)0.05%FC/TIOZ:(e)25%FC/T102图2一5为实验中掺杂不同比例的柠檬酸铁的TIO:的透射电子显微镜照片(放大倍数120000x)，可见一次粒子的形态是大约均等分布，大致成圆形或椭圆形，粒子尺寸范围在10一50!un之间，TEM照片显示粒子有一定程度团聚，特别25%柠檬酸铁的Ti02的团聚严重，并且容易从这些TEM照片比较得出:随掺杂量的增加Fe3+一Tio:的平均粒子尺寸明显减少。例如，未掺杂纯Ti02和0.05%柠檬酸铁掺杂TIO:的平均粒子尺寸大约35.2和25.Inln，25%柠檬酸铁掺杂Ti02的平均粒子尺寸大约 12.snln

【参考文献】：
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本文编号：2914294