碳纖維負(fù)載TiO-,2-光催化材料的制備及催化性能.pdf

1、由于粉末型的TiOz催化劑存在著粉末難以回收，在空氣中易于飛散，在水中易于凝聚、等缺點(diǎn)，需要有合適的載體，但常用的載體還不能滿足實(shí)際需要。因此，選擇合適的載體、制備高活性的負(fù)載型TiO2光催化劑受到人們廣泛的關(guān)注。本論文探索了以碳纖維(CF)為載體負(fù)載納米TiO2制備光催化材料，通過(guò)光催化降解甲基橙、酸性橙Ⅱ溶液，研究試樣的光催化活性。為了進(jìn)一步提高材料的活性，提出了以氧化一還原法，在試樣表面沉積Pd粒子對(duì)試樣進(jìn)行改性，研究Pd改性對(duì)試

2、樣光催化活性的影響。 采用硝酸氧化處理方法對(duì)碳纖維載體表面進(jìn)行修飾，研究了碳纖維的氧化處理對(duì)其負(fù)載光催化材料的影響。結(jié)果表明，碳纖維經(jīng)過(guò)氧化處理后，可以明顯提高其對(duì)TiO2的負(fù)載率和負(fù)載牢度。并以對(duì)碳纖維進(jìn)行4h左右的表面氧化處理后，負(fù)載TiO2的效果為好。 分別研究了用浸漬-燒結(jié)法、溶膠-凝膠法在碳纖維表面負(fù)載TiO2的制備工藝，通過(guò)SEM、XRD、COD，紫外分光光譜等測(cè)試方法對(duì)試樣的表面形貌，晶型結(jié)構(gòu)及光催化活性進(jìn)

3、行測(cè)試分析。結(jié)果表明，采用浸漬-燒結(jié)法制備的TiO2/CF對(duì)于甲基橙溶液具有明顯的吸附作用，同時(shí)對(duì)于甲基橙溶液及酸性橙Ⅱ溶液均有較好的催化降解效果。TiO2/CF在對(duì)甲基橙溶液的催化降解過(guò)程中表現(xiàn)出的催化降解性能接近于TiO2P25；經(jīng)過(guò)3h催化降解后，甲基橙溶液的脫色率達(dá)到99％，酸性橙Ⅱ溶液的脫色率達(dá)到99.5％。表明碳纖維作為TiO2的載體具有可行性。采用溶膠-凝膠法在碳纖維表面包覆形成了連續(xù)均勻的TiO2薄膜。當(dāng)鍛燒溫度達(dá)到55

4、0℃時(shí)，TiO2呈金紅石與銳鈦礦的混晶結(jié)構(gòu)；在制備過(guò)程中，涂覆3次制備的試樣催化活性高于涂覆1次的試樣。采用溶膠-凝膠法及浸漬-燒結(jié)法負(fù)載TiO2于碳纖維表面，其對(duì)于甲基橙溶液及酸性橙溶液都具有良好的光催化降解效果，且浸漬-燒結(jié)法制備的TiO2/CF光催化活性高于溶膠-凝膠法制備的試樣。 采用氧化還原法在試樣表面沉積金屬Pd粒子，結(jié)果表明：采用浸漬-燒結(jié)法制備的TiO2/CF經(jīng)Pd修飾后，其光催化性能較改性前略有提高。而溶膠-凝