纳米tiolt2gt光催化降解亚甲基蓝

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1、摘要纳米Ti02光催化降解亚甲基蓝作者简介：邹璇，女，1984年4月生，师从成都理工大学邱克辉教授，2008年6月毕业于成都理工大学材料学专业，获得工学硕士学位。随着染料纺织工业的迅速发展，染料的品种和数量日益增加，印染废水已成为水系环境的重点污染源之一。亚甲基蓝作为印染废水中典型的有机污染物之一，是印染污水治理的重要对象。本论文针对这一严重的现实污染问题，选用最具有开发前途的环保型光催化材料纳米Ti02作为降解亚甲基蓝的光催化剂，进行光催化降解研究，为处理实际的印染废水提供一种高效且经济可行的方法。通过样品的制备研究，选用溶胶．凝

2、胶法制备掺Fe3+、Zn2+、V5+、C，、Ce4+、Si4+的纳米Ti02光催化剂，采用XRD、SEM、TG．DSC等现代测试分析仪器、方法和手段，对合成制备样品的组成、结构与光催化性能之间的关系进行了研究。XI①谱图分析表明，焙烧温度对合成制备样品的物相组成具有决定作用。从400℃．700℃分别焙烧2h的样品中，400℃焙烧得到的样品为纯锐钛型纳米Ti02，XRD谱图中只有锐钛矿的衍射峰出现；450℃的样品出现了金红石的衍射峰，说明已有部分锐钛型纳米Ti02开始转变为了金红石型的纳米Ti02；700℃的样品则基本全为金红石的衍射

3、峰，说明此时锐钛型纳米Ti02已完全转变为了金红石型的纳米Ti02。Fe3+的掺入对锐钛型Ti02向金红石型的转变有促进作用，且Fe3+的适量掺杂有抑制样品晶粒粒径长大的作用。V”的掺杂对锐钛型Ti02向金红石型的转变具有一定的抑制作用。SEM照片显示，经掺杂处理的纳米Ti02颗粒团聚程度减少。掺杂1％Fe”后，样品粒子大多呈球状，样品分散性较好。随着Fe”掺杂量的增加，颗粒团聚加剧严重；而随着V5+掺杂量的增加，纳米Ti02颗粒分散更均匀。掺V5+的激光粒度分布图表明，掺V5+由1％增至5％，粉体的粒度分布范围变窄，当n(v)：n

4、(Ti)=O．05时，粒径分布范围最小，样品颗粒粒径分布集中在0．55-O．62岬。制备工艺参数对样品光催化降解亚甲基蓝的活性具有很大影响。焙烧温度分别为400℃、450℃、500℃、600℃和700℃，掺杂组分不同，获得高活性的焙烧温度不同：纯Ti02和掺Fe3+Ti02在450℃焙烧2h样品的活性较其它温度的高；而掺Zn2+、v5+、Cr3+、Ce4+、si4+的样品则分别在500℃、500℃、500℃、600℃、700℃焙烧的光催化活性相对最佳。不同离子掺杂的样品，掺杂量同样影响其光成都理工大学硕士学位论文催化性能，Fe”、C

5、e4+、zn2+、V5+、C，掺入量为O．5％时对亚甲基蓝的降解效果相对最好，而Si4+的掺入量为5％时对亚甲基蓝的降解效果相对最好。焙烧温度的升高可使Ti02紫外吸收光谱产生红移，但Ti02光催化降解亚甲基蓝的效率并不是都提高了，光谱红移有利于提高样品光谱响应范围，但光催化活性影响因素是复杂的，光催化活性还受样品晶体结构，颗粒大小，比表面积大小等因素的影响。催化剂的加入量过高或过低都不利于光催化活性的提高，在我们的试验条件下浓度为19／L的催化剂的光催化效果相对较好。被降解有机物浓度过高时，反应过程中的产物会吸附在催化剂表面上，导

6、致催化剂活性降低。在本论文实验条件下，亚甲基蓝的初始浓度为5mg／L降解速率较快。关键词：纳米Ti02亚甲基蓝溶胶．凝胶法离子掺杂光催化剂IIAbsl珊IctPhotocatalyticDegradationofMethyleneBlueSolutionbyTitaniaFineparticlesIn仃0ductionof也eauthor：ZouX啪，female，waSbominApril，l984whosetlltor、ⅣasProfessorQIUKe-hui．She伊础lated舶mChengduUIliVerSityofT

7、ecllIlologyiIlMaterialSciencem旬oraIld、张sgr2untcdtlleMasterDe伊eeinJune，2008．AbstractAsthedyeoftherapiddeVelopmemofthetextileiIldust巧，dyesandtlleiIlcreasingnumberofV碰eties，p血ltingaIlddyeingwastewaterstre锄enVirolunenthaSbecomeoneofthekeysourcesofp01lution．MethyleneblueaSd

8、yeing、ⅣastewateriIloneofthetypicalo玛allicpollutaIlts，printingaIlddyeingisaniInponamttargetofsewagetreatment．Thispaper