本文通過對納米TiO₂進行摻雜改性，選用比表面積高的炭材料，研究活性炭、活性炭纖維負載TiO₂的制備條件與催化降解性能的影響，為納米TiO₂光催化、光電催化降解有機污染物技術(shù)進一步實用化提供理論依據(jù)。在用Ti（SO₄）₂沉淀法制備的TiO₂前驅(qū)物中摻雜不同濃度的檸檬酸鐵及同一濃度下不同陰離子的鐵鹽，并增加超聲波（80℃水浴）干燥過程，經(jīng)煅燒后獲得高光催化活性的納米TiO₂粉末。光催化實驗結(jié)果表明，在紫外燈（主波長365nm）及太陽光下，當摻檸檬酸鐵時，最佳Fe³⁺摻雜量為0.05％摩爾比，光催化活性超過Degussa P25；當Fe³⁺摻雜量超過1％時，顯示低的光催化活性，雖然在350-500nm的波長范圍有強烈的吸收和吸收邊紅移。當采用不同無機陰離子鐵鹽摻雜時，對納米TiO₂的光催化性能影響程度與陰離子的極化力有關(guān)，帶入的SO₄^2-

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院廣州地球化學研究所)廣東省

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

半導體粒子大小與帶隙能的關(guān)系

集納米空間、超微粒子、表面性固體于一身。其結(jié)構(gòu)如圖1一6所示，ACF與一般活性炭的孔結(jié)構(gòu)存在很大差異。ACF的孔分布基本呈單分散型，主要由小于Znm的微孔組成，沒有大孔，根據(jù)原料或活化條件的不同有少量中孔。微孔是由纖細的毛細管壁構(gòu)成，微孔的大量存在使ACF的表面積增大，同時也使吸附量提高;超微孔的孔徑大小與分子直徑處于同一數(shù)量級，是吸附的主要孔結(jié)構(gòu);中孔起輸送作用，支配著吸附速度，在高濃度下發(fā)生毛細凝聚現(xiàn)象，同時還作為不能進入微孔的較大分子的吸附點;在ACF絲束間的空隙起著大孔的作用，由外表面向內(nèi)部輸送被吸附分子，控制吸附速度。正是由于其結(jié)構(gòu)的差異，它具有許多比AC更為優(yōu)異的吸附性能(賀福

圖2一5不同鐵含量摻雜Fe3+/Ti仇粒子TEM照片間純 Ti02;(b)0.05%FC/TIOZ:(e)25%FC/T102圖2一5為實驗中摻雜不同比例的檸檬酸鐵的TIO:的透射電子顯微鏡照片(放大倍數(shù)120000x)，可見一次粒子的形態(tài)是大約均等分布，大致成圓形或橢圓形，粒子尺寸范圍在10一50!un之間，TEM照片顯示粒子有一定程度團聚，特別25%檸檬酸鐵的Ti02的團聚嚴重，并且容易從這些TEM照片比較得出:隨摻雜量的增加Fe3+一Tio:的平均粒子尺寸明顯減少。例如，未摻雜純Ti02和0.05%檸檬酸鐵摻雜TIO:的平均粒子尺寸大約35.2和25.Inln，25%檸檬酸鐵摻雜Ti02的平均粒子尺寸大約 12.snln

【參考文獻】：
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本文編號：2914294