TiO2基納米金屬氧化物的合成及其催化性能研究.pdf

1、納米材料是新世紀(jì)材料科學(xué)研究領(lǐng)域的前沿之一。本論文著眼于當(dāng)前材料研究的熱點(diǎn)，以催化劑合成和催化性能分析為重點(diǎn)，主要報(bào)道了兩方面的內(nèi)容：鈷摻雜二氧化鈦納米材料催化劑的合成和結(jié)構(gòu)特性表征研究；催化劑分解過(guò)氧化氫和高分子有機(jī)物染料的研究。
　　本文研究了利用溶膠-凝膠法制備Co負(fù)載二氧化鈦催化劑，通過(guò)XRD、XPS、EDS和SEM等表征手段來(lái)確定所合成催化劑的結(jié)構(gòu)和金屬物質(zhì)所處的價(jià)態(tài)。根據(jù)上述表征結(jié)果表明：TiO2主要以銳鈦礦形式存在，

2、其顆粒粒徑約為50nm，Co-TiO2催化劑中Co的價(jià)態(tài)為+2價(jià)，Ti的價(jià)態(tài)為+4價(jià)。制備了適當(dāng)Co含量的催化劑，利用催化劑對(duì)具有代表性的可溶性偶氮染料甲基橙、剛果紅以及蒽醌類染料茜素紅進(jìn)行了催化降解，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定降解甲基橙、剛果紅和茜素紅的最佳降解條件，如： pH值、初始濃度、Co負(fù)載量、催化劑加入量、氧化劑加入量等；并測(cè)定在最佳的降解條件下降解的甲基橙、剛果紅和茜素紅的COD值；并且在最佳降解條件下測(cè)定了氧化劑過(guò)氧化氫的消耗量。通過(guò)

3、實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：本文研制的催化劑，其催化分解過(guò)氧化氫性能良好，在低于室溫時(shí)過(guò)氧化氫可以完全轉(zhuǎn)化；利用Co含量2.5％的催化劑催化氧化以上三種染料，均可使有色染料在接近室溫時(shí)得到高效率的降解。
　　通過(guò)本文的研究，探討了Co負(fù)載二氧化鈦催化劑分解過(guò)氧化氫和催化氧化降解可溶性含不同偶氮數(shù)量的偶氮染料及蒽醌類染料的降解規(guī)律；通過(guò)對(duì)甲基橙、剛果紅和茜素紅的COD值測(cè)定，討論了Co負(fù)載二氧化鈦催化劑對(duì)其COD的降解率的影響，為此類染料進(jìn)一步進(jìn)