活性炭负载fezn掺杂纳米tio2半导体光催化剂的制备与光催化性能研究

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1、活性炭负载Fe＼zn掺杂纳米Ti02半导体光催化剂的制备与光催化性能研究摘要近年来，随着生存环境的恶化，用半导体光催化剂光致降解废水和空气中的污染物技术引起了人们巨大的关注。氧化钛由于其优异的性能成为研究者关注的焦点。对纳米氧化钛进行改性，并应用到环保领域，具有重大的实际意义。本论文在前人的研究基础上采用溶胶一凝胶法，在颗粒活性炭(GAC)表面负载Fe／zn掺杂Ti02光催化膜。探讨了不同热处理温度，对相组成，相变，晶粒尺寸及光催化性能的影响。采用XRD、BET、紫外．可见光分光光度测试手段对所制备的材料进

2、行表征，并分析各因素对光催化性能的影响。探讨结果表明：采用溶胶一凝胶法能够制备出活性炭负载光催化剂，成膜助剂的加入，涂膜次数、热处理温度等因素会影响其光催化性能。500℃热处理的活性炭负载Fe，zn掺杂Ti02样品具有最高的光催化效率，光照2小时后降解率达到97．3％，而相同含量的粉体降解率为41．6％。活性炭负载可以大大提高Ti02的光催化性能。关键词：光催化剂二氧化钛活性炭Fe、zn掺杂AStudyOnthePreparationofFe＼ZnDopedNanometerTi02Photocatalys

3、tCoatedonActivitedCarbonandItsPhotocatalysticPropertyABSTRAC’I’Inrecentyears，semiconductorphotocatalystshaveevokedtremendousinterestinthe1ight-stimulateddegradationofaqueouspollutantsandatomosphericpolIutantsalongwiththeentironmentaldeterioration．Titaniumd

4、oxide(Ti02)photocatalysthasbeenthefbcusoftheinVestigations，becauseofitsoutstandingproperty．1thasgreatpracticalValuetoinlproVethephotocatalyticperfbrmanceofTitaniaandapplyittoentironmentalprotection．Inthispaper，preparationFe＼ZndopedTi02coatedongranularactiV

5、atedcarbonbytheparticlesol-gelmethod，whichwerebasedonthepredecessor’sstadies，wasinvestigated．TheeffectofdifIerentheattreatmenttemperaturesOnphaseconstitution，phasetransformation，crystallinesizesandphotocatalysisperformancehasbeenstudiedusingXRD，BET’andU、，-

6、Visspectrophotometer．Theresultsshowedthat，photocatalystcoatedongranularactivatedcarboncanbepreparationbythesol—gelmethodanditsphotocatalyticperformanceisaff色ctedbyaccelerantadditive，coatingtime，andheattreatmenttemperature．TheFe、ZndopedTi02coatedongranulara

7、ctivatedcarbonheattreatedat500℃demonstratedthehighestphotocatalyticperformance：methylorangesolutionwas97．3％decomposedin2hours，cOmpafingt0thaton】y41％decOmposedw“hOutactivatedcarboncarrier．Theus{ngofaetiVatedcarboncarriercanimprovethephotocatalyticDerfbrmanc

8、eoftitania．Keywords：photocat_lysttitani鱼矗ctivatedcarbonFe、zndoped插图清单图1．1锐钛型和金红石型晶型结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·3图1．2sn02／Ti02耦合体系电荷分离机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··6图2．1普通方法制各的未经过热处理的Ti02的XRD图⋯⋯⋯⋯⋯⋯·-16图2．2S01．Gel法制备Ti02粉体实验流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯