稻殼預(yù)負(fù)載二氧化鈦復(fù)合體的合成和光催化性能研究.pdf

1、采用溶膠凝膠法,以鈦酸四丁酯、稻殼(RH)和六亞甲基四胺為主要反應(yīng)物,在一定煅燒溫度和時(shí)間下,成功合成稻殼預(yù)負(fù)載TiO2復(fù)合體(RH/TiO2)和氮摻雜稻殼預(yù)負(fù)載TiO2復(fù)合體(N/RH/TiO2)光催化材料,通過(guò)綜合熱分析(TG-DSC)、X-射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、BET比表面積（BET)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)和紫外可見(jiàn)吸收光譜(UV-Vis)對(duì)復(fù)合體催化材料進(jìn)行了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)表征和檢測(cè),在此基礎(chǔ)上還分別進(jìn)

2、行了紫外光和可見(jiàn)光條件下的光催化性能實(shí)驗(yàn),并對(duì)RH/TiO2復(fù)合體的制備和光催化過(guò)程中的重要因素(煅燒溫度、煅燒時(shí)間、表觀酸度、甲基橙溶液初始pH值、甲基橙溶液初始濃度、循環(huán)使用)分別進(jìn)行了探討,得到以下主要結(jié)論:
　　(1)RH/TiO2復(fù)合體和N/RH/TiO2復(fù)合體光催化材料分別具有較好的紫外光、可見(jiàn)光催化性能,作為一種新型的催化劑材料,具有較大的生產(chǎn)和使用價(jià)值。
　　(2)在RH/TiO2復(fù)合體和N/RH/TiO2復(fù)

3、合體中,RH預(yù)負(fù)載操作,能有效抑制晶體的生長(zhǎng),使晶粒尺寸維持在較小范圍(10 nm-25 nm)內(nèi);能使TiO2顆粒均勻分布在其骨架表面,避免了硬團(tuán)聚現(xiàn)象的出現(xiàn);能增大樣品的比表面積,提高吸附性能,促進(jìn)光催化反應(yīng)速率的提高;能提高樣品對(duì)紫外光區(qū)的吸收強(qiáng)度。
　　(3)煅燒溫度、煅燒時(shí)間、表觀酸度、溶液初始pH值、溶液初始濃度和循環(huán)使用均為影響復(fù)合體催化劑光催化性能的重要因素。
　　(4)當(dāng)煅燒溫度在500℃左右,煅燒時(shí)間3

4、h-4 h,RH/TiO2復(fù)合體材料的表觀酸度在6.20左右,甲基橙溶液初始pH=5.0和初始濃度為15 mg/L時(shí),光催化過(guò)程具有最佳反應(yīng)條件;在催化劑循環(huán)使用5次后,仍然保持著良好的光催化性能和較高的光反應(yīng)速率。
　　(5)600℃1 h下制備的RH/TiO2復(fù)合體催化劑具有較大的比表面積和平均孔徑,表明該催化劑樣品材料具有很好的吸附性能,對(duì)甲基橙溶液的吸附過(guò)程滿足Freundlich等溫吸附模型;制備的RH/TiO2和N/R