本文主要研究内容
作者严红芳（2019）在《离子液体辅助制备TiO2及光催化降解气相甲苯》一文中研究指出：随着能源化工等行业的发展,环境污染越来越严重,其中挥发性有机污染物给人类健康和环境带来严重危害。目前针对挥发性有机物的治理,光催化降解具有污染物分解彻底,无二次污染等特点,而受到广泛关注。本论文制备了1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）、1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸（[Bmim]PF6）、溴代丁基季鏻([P4443]Br),并在离子液体辅助下,采用溶胶-凝胶法制备系列TiO2。在[Bmim]Cl辅助下,分别采用硝酸铈（Ce（NO3）326H2O）、硫脲（CN2H4S）作为铈源和硫源,制备了铈和硫掺杂的TiO2。通过FTIR、XRD、SEM、BET、XPS和DRS对样品进行表征。对光催化降解气相甲苯的影响因素,如离子液体种类和用量、掺杂元素种类和用量、气相甲苯的初始浓度和流量等进行系统研究,并进一步对其光催化动力学行为进行了分析。得到以下主要结论:（1）FTIR分析表明成功制备了[Bmim]Cl、[Bmim]PF6和[P4443]Br,且离子液体辅助TiO2的表面羟基含量较空白TiO2多。XRD分析表明,所有样品晶型均是较为单一的锐钛矿型。通过SEM分析可得,样品均为纳米级球形颗粒,且分散性良好。孔结构分析说明,离子液体辅助制备的TiO2均为介孔材料,且比表面积和总孔容均大于空白TiO2,其中[P4443]Br辅助制备的TiO2,其比表面积最大为151.94 m2/g。（2）离子液体辅助制备的TiO2系列样品,其光催化降解气相甲苯的性能均优于空白TiO2,其降解效率受离子液体种类和用量的影响显著。在300W氙灯照射280min时,当[Bmim]Cl、[Bmim]PF6、[P4443]Br与钛酸四丁酯的摩尔比为1:5时,各样品降解率分别为30.29%、26.21%和27.37%（空白TiO2为10.28%）。（3）对于[Bmim]Cl辅助,掺杂Ce和S的TiO2样品而言,XRD分析表明均呈现明显的锐钛矿晶型,掺杂样品的晶粒尺寸有所减小。SEM分析表明,各样品形貌近似球型,且分散较为均匀。孔结构分析可知,掺杂Ce和S的离子液体辅助TiO2,其吸附等温线属于Ⅳ型,滞后环为H2型,且比表面积和孔容略有增大。XPS分析可知,掺杂的Ce以Ce3+和Ce4+形式存在;Ce和S元素共掺杂的样品中,S元素则形成了Ti-O-S键。DRS分析可知,离子液体辅助掺杂样品的紫外可见漫反射光谱出现了不同程度的红移,与空白TiO2的禁带宽度3.14 eV相比,均明显降低,有利于可见光的吸收。（4）掺杂Ce和S元素,[Bmim]Cl辅助制备的系列样品,其光催化降解气相甲苯的性能较优于未掺杂TiO2,且掺杂量对降解率有显著影响。在500W氙灯光照300min下,其中Ce元素含量为0.5%的CT-0.5降解率为45.59%;Ce元素含量为0.5%,S元素含量为2%的CST-2,降解率最大达54.48%。（5）气相甲苯的初始浓度和气体流量,对离子液体辅助TiO2的甲苯光催化降解率亦有影响。当气相甲苯的初始浓度从30 ppm升高至90 ppm时,CST-2对气相甲苯的降解率从54.48%降低至26.81%;当气相甲苯流量300 ml/min时,达到其最优降解率。Langmuir-Hinshelwood动力学模型与试验数据拟合较好,说明此方程适用于离子液体辅助TiO2光催化降解气相甲苯的过程。
Abstract
sui zhao neng yuan hua gong deng hang ye de fa zhan ,huan jing wu ran yue lai yue yan chong ,ji zhong hui fa xing you ji wu ran wu gei ren lei jian kang he huan jing dai lai yan chong wei hai 。mu qian zhen dui hui fa xing you ji wu de zhi li ,guang cui hua jiang jie ju you wu ran wu fen jie che de ,mo er ci wu ran deng te dian ,er shou dao an fan guan zhu 。ben lun wen zhi bei le 1-ding ji -3-jia ji mi zuo lv yan （[Bmim]Cl）、1-ding ji -3jia ji mi zuo liu fu lin suan （[Bmim]PF6）、xiu dai ding ji ji lin ([P4443]Br),bing zai li zi ye ti fu zhu xia ,cai yong rong jiao -ning jiao fa zhi bei ji lie TiO2。zai [Bmim]Clfu zhu xia ,fen bie cai yong xiao suan shi （Ce（NO3）326H2O）、liu niao （CN2H4S）zuo wei shi yuan he liu yuan ,zhi bei le shi he liu can za de TiO2。tong guo FTIR、XRD、SEM、BET、XPShe DRSdui yang pin jin hang biao zheng 。dui guang cui hua jiang jie qi xiang jia ben de ying xiang yin su ,ru li zi ye ti chong lei he yong liang 、can za yuan su chong lei he yong liang 、qi xiang jia ben de chu shi nong du he liu liang deng jin hang ji tong yan jiu ,bing jin yi bu dui ji guang cui hua dong li xue hang wei jin hang le fen xi 。de dao yi xia zhu yao jie lun :（1）FTIRfen xi biao ming cheng gong zhi bei le [Bmim]Cl、[Bmim]PF6he [P4443]Br,ju li zi ye ti fu zhu TiO2de biao mian qiang ji han liang jiao kong bai TiO2duo 。XRDfen xi biao ming ,suo you yang pin jing xing jun shi jiao wei chan yi de rui tai kuang xing 。tong guo SEMfen xi ke de ,yang pin jun wei na mi ji qiu xing ke li ,ju fen san xing liang hao 。kong jie gou fen xi shui ming ,li zi ye ti fu zhu zhi bei de TiO2jun wei jie kong cai liao ,ju bi biao mian ji he zong kong rong jun da yu kong bai TiO2,ji zhong [P4443]Brfu zhu zhi bei de TiO2,ji bi biao mian ji zui da wei 151.94 m2/g。（2）li zi ye ti fu zhu zhi bei de TiO2ji lie yang pin ,ji guang cui hua jiang jie qi xiang jia ben de xing neng jun you yu kong bai TiO2,ji jiang jie xiao lv shou li zi ye ti chong lei he yong liang de ying xiang xian zhe 。zai 300Wxian deng zhao she 280minshi ,dang [Bmim]Cl、[Bmim]PF6、[P4443]Bryu tai suan si ding zhi de ma er bi wei 1:5shi ,ge yang pin jiang jie lv fen bie wei 30.29%、26.21%he 27.37%（kong bai TiO2wei 10.28%）。（3）dui yu [Bmim]Clfu zhu ,can za Cehe Sde TiO2yang pin er yan ,XRDfen xi biao ming jun cheng xian ming xian de rui tai kuang jing xing ,can za yang pin de jing li che cun you suo jian xiao 。SEMfen xi biao ming ,ge yang pin xing mao jin shi qiu xing ,ju fen san jiao wei jun yun 。kong jie gou fen xi ke zhi ,can za Cehe Sde li zi ye ti fu zhu TiO2,ji xi fu deng wen xian shu yu Ⅳxing ,zhi hou huan wei H2xing ,ju bi biao mian ji he kong rong lve you zeng da 。XPSfen xi ke zhi ,can za de Ceyi Ce3+he Ce4+xing shi cun zai ;Cehe Syuan su gong can za de yang pin zhong ,Syuan su ze xing cheng le Ti-O-Sjian 。DRSfen xi ke zhi ,li zi ye ti fu zhu can za yang pin de zi wai ke jian man fan she guang pu chu xian le bu tong cheng du de gong yi ,yu kong bai TiO2de jin dai kuan du 3.14 eVxiang bi ,jun ming xian jiang di ,you li yu ke jian guang de xi shou 。（4）can za Cehe Syuan su ,[Bmim]Clfu zhu zhi bei de ji lie yang pin ,ji guang cui hua jiang jie qi xiang jia ben de xing neng jiao you yu wei can za TiO2,ju can za liang dui jiang jie lv you xian zhe ying xiang 。zai 500Wxian deng guang zhao 300minxia ,ji zhong Ceyuan su han liang wei 0.5%de CT-0.5jiang jie lv wei 45.59%;Ceyuan su han liang wei 0.5%,Syuan su han liang wei 2%de CST-2,jiang jie lv zui da da 54.48%。（5）qi xiang jia ben de chu shi nong du he qi ti liu liang ,dui li zi ye ti fu zhu TiO2de jia ben guang cui hua jiang jie lv yi you ying xiang 。dang qi xiang jia ben de chu shi nong du cong 30 ppmsheng gao zhi 90 ppmshi ,CST-2dui qi xiang jia ben de jiang jie lv cong 54.48%jiang di zhi 26.81%;dang qi xiang jia ben liu liang 300 ml/minshi ,da dao ji zui you jiang jie lv 。Langmuir-Hinshelwooddong li xue mo xing yu shi yan shu ju ni ge jiao hao ,shui ming ci fang cheng kuo yong yu li zi ye ti fu zhu TiO2guang cui hua jiang jie qi xiang jia ben de guo cheng 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国矿业大学的严红芳，发表于刊物中国矿业大学2019-07-18论文，是一篇关于二氧化钛论文,离子液体论文,掺杂论文,甲苯论文,光催化性能论文,中国矿业大学2019-07-18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，资料来自中国矿业大学2019-07-18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。