敏化剂改性纳米TiO_2的光催化性能研究

【摘要】采用纳米TiO2作为光催化剂处理毒性有机物是21世纪初兴起的一种低碳、环保的污水处理技术。然而,由于纯TiO2的带隙较宽(约3.2eV),使得其仅仅对紫外光的利用率较好,而太阳光中其他波段的光无法被其吸收,造成了纯ZiO2无法被广泛利用。通过表面敏化对纳米TiO2进行改性,使得上述问题迎刃而解。本论文研究采用曙红、叶绿素对溶胶-凝胶法制备出的TiO2纳米颗粒进行敏化改性,制备出敏化后的TiO2纳米颗粒,并通过X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM),红外光谱分析仪(FT-IR)及紫外-可见分光光度计(UV-vis)等测试仪器对TiO2纳米颗粒的结构尺寸、晶型种类、形貌分布及光学性能等进行表征,并以甲基橙溶液作为目标污染物,以节能灯为光源,以敏化改性的TiO2纳米颗粒为光催化剂研究了其可见光光催化性能。研究结果如下：光敏后的TiO2纳米颗粒晶型仍为纯锐钛矿型,形貌呈圆球状、颗粒分散性较好且粒径分布均匀,共敏化后的TiO2纳米颗粒光谱响应范围拓展至可见光区域,吸光性能有显著提高。光催化降解甲基橙实验表明：共敏化后TiO2纳米颗粒有很高的可见光光催化性能,敏化温度30℃,敏化时间8h,曙红浓度30mg/L,叶绿素浓度20mg/L及催化剂投加量0.5g/L时光催化效果最佳,且120min内对目标物甲基橙溶液的降解率达到61.33%。
【作者】王峭；
【导师】杜雪岩；
【作者基本信息】兰州理工大学，材料学，2014，硕士
【关键词】TiO2纳米颗粒；敏化；光催化；

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