钱恒力:金属/非金属改性钛基光催化剂制备及其应用论文

钱恒力:金属/非金属改性钛基光催化剂制备及其应用论文

本文主要研究内容

作者钱恒力(2019)在《金属/非金属改性钛基光催化剂制备及其应用》一文中研究指出:TiO2具有的良好光化学稳定性和低生态毒性,使其在光催化领域获得了广泛关注。但是TiO2存在的比表面积小、吸收波范围窄等问题,限制了其在实际中的应用。本文旨在通过结构调控、表面改性等手段制备高比表面积、吸收波范围宽的高性能二氧化钛光催化剂,研究内容如下:1)以SiO2为硬模板制备核壳结构TiO2微球,用碱液将SiO2模板去除,成功制备空心型TiO2光催化剂。通过改变催化剂焙烧温度和时间来探究制备条件对光催化剂性能的影响,以酸性大红为目标污染物,对催化剂进行光催化性能评价。当制备条件为焙烧温度450°C、焙烧时间4h、水热温度120°C时,催化剂对酸性大红催化性能较好;为进一步提升光催化剂的可见光响应程度,对空心型TiO2微球进行Au改性,同时对Au@TiO2催化降解酸性大红工艺条件进行了优化。在可见光下,催化剂投加量为100mg、底物浓度为100mg·L-1时,催化剂对酸性大红的2h降解效率达到60%以上。2)以PS微球为模板制备蜂窝型C-TiO2-x,通过响应曲面法对催化剂的制备过程进行优化。制备条件为焙烧温度450°C、焙烧时间5h、水热温度130°C时、水热时间2h时,催化剂对酸性大红降解性能较好;为进一步提升蜂窝型C-TiO2-x可见光响应程度,对蜂窝型C-TiO2-x进行了Au改性,同时对Au@C-TiO2-x降解酸性大红工艺条件进行了优化。在可见光下,催化剂投加量为100mg、底物浓度为100mg·L-1时,催化剂对酸性大红的2h降解效率达到70%以上;对Au@C-TiO2-x进行寿命实验,Au@C-TiO2-x经五次循环使用依然保持着良好的催化性能。3)模板法制备双层γ-Fe2O3/C@TiO2催化剂,以20mg·L-1的苯酚溶液作为目标物进行催化剂性能评价。在制备γ-Fe2O3/C@TiO2过程中,制备条件为焙烧温度450°C、焙烧时间4h时,可见光反应2h的苯酚溶液转化率达到90%以上;对γ-Fe2O3/C@TiO2进行寿命实验,γ-Fe2O3/C@TiO2经五次循环使用后依然保持着良好的催化性能;对γ-Fe2O3/C@TiO2降解苯酚历程进行深入研究,得到γ-Fe2O3/C@TiO2降解苯酚光催化机理。

Abstract

TiO2ju you de liang hao guang hua xue wen ding xing he di sheng tai du xing ,shi ji zai guang cui hua ling yu huo de le an fan guan zhu 。dan shi TiO2cun zai de bi biao mian ji xiao 、xi shou bo fan wei zhai deng wen ti ,xian zhi le ji zai shi ji zhong de ying yong 。ben wen zhi zai tong guo jie gou diao kong 、biao mian gai xing deng shou duan zhi bei gao bi biao mian ji 、xi shou bo fan wei kuan de gao xing neng er yang hua tai guang cui hua ji ,yan jiu nei rong ru xia :1)yi SiO2wei ying mo ban zhi bei he ke jie gou TiO2wei qiu ,yong jian ye jiang SiO2mo ban qu chu ,cheng gong zhi bei kong xin xing TiO2guang cui hua ji 。tong guo gai bian cui hua ji bei shao wen du he shi jian lai tan jiu zhi bei tiao jian dui guang cui hua ji xing neng de ying xiang ,yi suan xing da gong wei mu biao wu ran wu ,dui cui hua ji jin hang guang cui hua xing neng ping jia 。dang zhi bei tiao jian wei bei shao wen du 450°C、bei shao shi jian 4h、shui re wen du 120°Cshi ,cui hua ji dui suan xing da gong cui hua xing neng jiao hao ;wei jin yi bu di sheng guang cui hua ji de ke jian guang xiang ying cheng du ,dui kong xin xing TiO2wei qiu jin hang Augai xing ,tong shi dui Au@TiO2cui hua jiang jie suan xing da gong gong yi tiao jian jin hang le you hua 。zai ke jian guang xia ,cui hua ji tou jia liang wei 100mg、de wu nong du wei 100mg·L-1shi ,cui hua ji dui suan xing da gong de 2hjiang jie xiao lv da dao 60%yi shang 。2)yi PSwei qiu wei mo ban zhi bei feng wo xing C-TiO2-x,tong guo xiang ying qu mian fa dui cui hua ji de zhi bei guo cheng jin hang you hua 。zhi bei tiao jian wei bei shao wen du 450°C、bei shao shi jian 5h、shui re wen du 130°Cshi 、shui re shi jian 2hshi ,cui hua ji dui suan xing da gong jiang jie xing neng jiao hao ;wei jin yi bu di sheng feng wo xing C-TiO2-xke jian guang xiang ying cheng du ,dui feng wo xing C-TiO2-xjin hang le Augai xing ,tong shi dui Au@C-TiO2-xjiang jie suan xing da gong gong yi tiao jian jin hang le you hua 。zai ke jian guang xia ,cui hua ji tou jia liang wei 100mg、de wu nong du wei 100mg·L-1shi ,cui hua ji dui suan xing da gong de 2hjiang jie xiao lv da dao 70%yi shang ;dui Au@C-TiO2-xjin hang shou ming shi yan ,Au@C-TiO2-xjing wu ci xun huan shi yong yi ran bao chi zhao liang hao de cui hua xing neng 。3)mo ban fa zhi bei shuang ceng γ-Fe2O3/C@TiO2cui hua ji ,yi 20mg·L-1de ben fen rong ye zuo wei mu biao wu jin hang cui hua ji xing neng ping jia 。zai zhi bei γ-Fe2O3/C@TiO2guo cheng zhong ,zhi bei tiao jian wei bei shao wen du 450°C、bei shao shi jian 4hshi ,ke jian guang fan ying 2hde ben fen rong ye zhuai hua lv da dao 90%yi shang ;dui γ-Fe2O3/C@TiO2jin hang shou ming shi yan ,γ-Fe2O3/C@TiO2jing wu ci xun huan shi yong hou yi ran bao chi zhao liang hao de cui hua xing neng ;dui γ-Fe2O3/C@TiO2jiang jie ben fen li cheng jin hang shen ru yan jiu ,de dao γ-Fe2O3/C@TiO2jiang jie ben fen guang cui hua ji li 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自河北科技大学的钱恒力,发表于刊物河北科技大学2019-01-15论文,是一篇关于表面改性论文,纳米论文,结构调控论文,光催化论文,机理研究论文,河北科技大学2019-01-15论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自河北科技大学2019-01-15论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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