納米TiO-,2-薄膜的制備及其光催化耦合脫氮研究.pdf

1、TiO2光催化技術(shù)因其具有能耗低、反應(yīng)條件溫和、操作簡便、可減少二次污染等突出優(yōu)點(diǎn)而日益受到重視，近年來在環(huán)境治理領(lǐng)域受到廣泛研究。本文針對(duì)TiO2粉末催化劑存在難以經(jīng)濟(jì)有效地分離、催化劑易于凝聚沉淀等缺點(diǎn)，采用溶膠-凝膠法，以鈦酸四正丁酯為原料，對(duì)TiO2納米微晶薄膜的制備進(jìn)行了研究，在普通玻璃表面上獲得了負(fù)載牢固的銳鈦礦型納米TiO2薄膜。在此基礎(chǔ)上，選擇主波長為253.7nm的紫外線殺菌燈為光源，研究了固定相納米TiO2耦合光催化

2、氧化還原脫除水中無機(jī)氮的效果，概述光催化氧化還原脫氮的機(jī)理。此外，為了提高TiO2的光催化活性，還進(jìn)行了光催化劑的改性，在TiO2納米催化薄膜上光沉積Ag以及摻雜N元素。最后還嘗試了在玻璃纖維布上負(fù)載TiO2納米催化劑。 實(shí)驗(yàn)研究的主要結(jié)果表明，以鈦酸四正丁酯為原料，采用溶膠-凝膠法，可制得納米半導(dǎo)體光催化劑TiO2。該反應(yīng)條件易于控制，反應(yīng)過程平穩(wěn)，可使各組分分布均勻性達(dá)到分子水平，從而獲得高質(zhì)量的溶膠和凝膠，獲得所需納米粒子

3、。所制TiO2晶體的表面形貌、粒徑能通過SEM、TEM分析得知，并可以由優(yōu)化反應(yīng)條件加以控制，合成出的樣品為銳鈦礦型納米TiO2，其中TiO2薄膜中粒子的平均粒徑為10～20nm。對(duì)模擬含氮污水進(jìn)行光催化反應(yīng)，從影響光催化去除氮的幾個(gè)主要影響因素：如氮元素的初始濃度、曝氣量、涂層、pH值等方面比較全面地考察了薄膜氧化和還原的性能。二氧化鈦的膜，經(jīng)過2小時(shí)的光照，總氮去除率可達(dá)50％以上。 在TiO2薄膜表面進(jìn)行沉積金屬Ag以及摻