氮摻雜TiO2光催化劑制備及光催化活性研究.pdf

1、本文以鈦酸四丁酯為原料，尿素為氮源，采用溶膠-凝膠法制備了N摻雜TiO2光催化劑。研究了溶膠液的pH，溶膠液的溫度，N摻雜量以及焙燒溫度對(duì)TiO2結(jié)構(gòu)和催化活性的影響，并用XRD、UV-Vis、XPS等手段對(duì)催化劑性能進(jìn)行了表征，考察了催化劑在可見光和紫外光下的催化活性。結(jié)果表明最佳的制備條件為：飽和尿素溶液的加入量為4mL、溶膠液的pH 為2.5、溶膠液的反應(yīng)溫度為40 oC、焙燒溫度為500oC。制得的N/TiO2催化劑為銳鈦礦相、

2、平均粒徑為8.7nm。
　　 該催化劑在鎢燈照射5h后對(duì)亞甲基藍(lán)溶液的去除率為41.8％，比同樣條件下用純TiO2 高11.9倍，該催化劑在紫外光照射5h 后對(duì)亞甲基藍(lán)溶液的去除率為82.2％，比同樣條件下用純TiO2高1.1倍。
　　 以尿素為N源、以鈦酸四丁酯和乙醇為原料，采用溶膠-凝膠法制備N摻雜TiO2，并用浸漬法將TiO2負(fù)載于粒狀活性炭上，通過(guò)燒結(jié)制成N/TiO2/AC光催化劑。并利用TG-DTA、XRD、F

3、T-IR、BET對(duì)催化劑的結(jié)構(gòu)、尺寸等特征進(jìn)行分析和表征，同時(shí)考察了亞甲基藍(lán)溶液初始濃度、催化劑用量、亞甲基藍(lán)溶液pH值、催化劑負(fù)載次數(shù)對(duì)N/TiO2/AC光催化劑在可見光下降解亞甲基藍(lán)的各種因素的影響。其結(jié)果表明負(fù)載于活性炭上的N/TiO2平均粒徑約為9.3nm，晶型為銳鈦礦型，其比表面積為746.9m2/g。在亞甲基藍(lán)溶液初始濃度為100mg/L，最佳條件下制備催化劑用量為0.4g，亞甲基藍(lán)溶液pH值為1.0時(shí)，經(jīng)100W鎢燈5小時(shí)