非金屬元素?fù)诫s二氧化鈦的制備及可見(jiàn)光下降解有機(jī)染料的研究.pdf

1、非金屬元素?fù)诫s二氧化鈦的制備及可見(jiàn)光下降解有機(jī)染料的研究
　　 本文采用溶膠凝膠法制備非金屬摻雜二氧化鈦催化劑，在不經(jīng)過(guò)高溫焙燒的條件下，通過(guò)摻雜B、N、F非金屬元素，對(duì)催化劑進(jìn)行改性。通過(guò)在可見(jiàn)光下降解有機(jī)染料SRB來(lái)研究催化劑的光催化活性，通過(guò)XRD、XPS和紫外可見(jiàn)漫反射等表征來(lái)考察催化劑的組成和結(jié)構(gòu)特性，并研究其對(duì)光催化活性的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　 (1)鈦酸四丁酯為前驅(qū)體，膨潤(rùn)土為載體，陳化

2、時(shí)間為48小時(shí)，低溫焙燒條件下制備的催化劑具有較好的光催化活性。制備過(guò)程中外加能量（紫外光照射、超聲波震蕩）不利于催化劑活性的提高，水熱處理代替焙燒可提高光催化活性。膨潤(rùn)土作為載體，提高催化劑的吸附性及沉降性。
　　 (2)B、N、F的摻雜均使催化劑的活性提高，光響應(yīng)范圍拓寬。晶形為銳鈦礦，晶粒大小在8-10nm。B摻雜量為2％-5％時(shí)活性較好，B在二氧化鈦晶格中可能形成Ti-O-B結(jié)構(gòu)：N摻雜量為1O％時(shí)催化效果較好，N在二氧

3、化鈦晶格中可能形成Ti-O-N結(jié)構(gòu)：F摻雜量為3％時(shí)催化效果較好，F(xiàn)在二氧化鈦晶格中可能形成Ti-F結(jié)構(gòu)。
　　 (3)N-F、B-N雙摻雜二氧化鈦催化活性介于兩種元素的單摻雜之間，紫外可見(jiàn)漫反射結(jié)果表明光響應(yīng)范圍拓寬。催化劑為銳鈦礦，晶粒大小為8-1Onm。摻雜過(guò)程中，F(xiàn)、N在TiO2晶格中形成Ti-F和Ti-O-N結(jié)構(gòu)。B、N在TiO2晶格中形成Ti-O-B和Ti-O-N結(jié)構(gòu)。B、F在TiO2晶格中形成Ti-F-B和Ti-O