金属离子共掺杂纳米tiolt2gt制备及光催化应用研究

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1、论文题目：金属离子笑掺杂纳米Ti02制备及巍僵纯瘟用綦拜究专业：材料学。硕±生：吴建(签名)差。。选导师：杜美利(签名)拦塑攘要采用溶胶一凝胶法制备了金属离子掺杂和金属离子共掺杂纳米Ti02。最佳工艺条件为：钛酸四丁醣用量10ml，反应温度为30℃，反应体系加水量为50ml，溶波的pH值为1．0秘条{孛下锈备缡米秘02溶荻，并对凝胶在500℃下遴毒亍滚繇。采罐了金耩离子铁、钴、镧、铈、锌、铬对Ti02进行掺杂，用亚甲基兰为模拟废水研究其在同一条件下的光催化活性。光催化结果寝明；最佳单种金属掺杂为铁，掺入量为0．05％，最健共掺杂为铁_稆锌，渗入铁锌分别淹0．05％蠢

2、0．01％。通过热踅、X射线光魄子能谱、X射线衍射和扫描电镜等分析方法对锻烧螽的纳米Ti02粉末进行了表征。结粱表明，在500℃下，0．05％铁掺杂的纳米Ti02为锐钛矿型、粒径为50～60nm。此外，铁锌共掺杂使纳米Ti02的锐钛矿晶型转变成金红石晶型的温度援嘉到550℃，嚣蠢氇滋绢铁镑荚掺絷滋荤一金瀵麓子掺杂更§￡箨裁粒子在锻烧遂程中的生长和团聚。紫外．可见分光光度分析显示在整个可见光区掺铁、钻、铬纳米Ti02比纯纳米Ti02的吸光度简，整个吸收边带红移，表明掺铁、钴、镑有利于吸收可见光。x射线光电予§§谤分辑表明：镧元素酌掺入g

3、起了髓02鑫格鲍骧变，镧移钛均

4、处予部分被氧纯部分被还原状态，钛的却辘邋缭台能减小。对亚甲基兰求溶液煎竞键化降解研究表明：紫外光照2h厢掺铁锌共掺杂的纳米Ti02的表观速率常数K为P25的2．03倍。关键词：纳米二氧化钛；金属离子；共掺杂；光催化；有机废水研究类型：废孀研究Subject：StudyontheSynthesisofCo-dopedTitaniumDioxideandItsPhotocatalyticActivitySpecialty：MaterialScienceName：WuJianlnstructor：DuMeiliABSTRACT(Signature)—山弋耻(SigⅡatu

5、rel旦生』划盖Theuanocrystallinetitaniawithsinglemetalionandmetalionsco-dopedtitaniawaspreparedbysol-geltechnique．Metal，cobalt，lanthanum，cerium，zincandcllromiumdopedtitaniawaspreparedbysol—geltechnique．Thephotocatalyticactivitywasevaluatedbythephotocatal)建icdecompositionofmethlyeneBlueandthe

6、influenceofthedopantsandtheirconcentrationtotheeffeciencyofphotocatalicactivitywerediscussed．ItwasfmmdthatCO—dopingnano—Ti02hasbetterperformance．theiroptimismconcentrationale0．05％Fe／0．0I％Zn．Fromtheresultsofexperiments，wedrawtheconclusionsthattheoptimalreactiontemperatureis30"C，thewater

7、dosageis50ml，thepHvalueis1．0，theoptimalcalcinedtemperatureis500*CandthebestironcontentisO．05％．Thermogravimeteric，X—raydiffraction，scanningelectronmicroscopy,laserdiffractionparticlesizeanalyzerandUV-Visspectrophotometertechnologywereusedtocharacterizetheproduct．Theresultshowedthatthesa

8、mpleswereruffleandwellproportioned．Scamfingelectronmicroscopyshowstheirparticlesizewere50～60nnl．Moreover,themetalionco-dopeddecreasesthegraingrowthrate。Finally,theabsorptionedgeoftheimn-dopedtitanichasaredshiftandthesamplealsohasastrongerabsorptionthanthepuretitanicinthevisibleregion